Download 3. Viabilidad, vigor, longevidad y conservación de semillas

e
IX
ez
eM0
oliversidud Politéc
En la mayoría de las plantas de interés agrícola, las semillas son
el principal mecanismo de reproducción de la especie. Tras el proceso de fecundación, los primordios o rudimentos seminales maduran
y se transforman en las semillas. Las semillas presentan una gran
variedad de formas, tamaños, pesos y colores, con relación a los
diversos medios en los que han de dispersarse, sobrevivir y germinar. Las semillas de las Angiospermas están constituidas básicamente por embrión, endospermo y tegumentos.
El embrión es la parte fundamental de la semilla. Se origina a partir del cigoto (célula diploide procedente de la fusión de los gametos
masculino y femenino) por sucesivas divisiones celulares. El embrión
está constituido por el eje embrionario y los cotiledones. El eje
embrionario presenta en un extremo la radícula, que dará lugar a la
raíz de la planta, y en el opuesto la plúmula o gémula, que originará
el vástago. Por debajo de la plúmula aparecen los cotiledones u hojas
embrionales. En las semillas de las Gramíneas, la plúmula está cubierta por una estructura, denominada coleoptilo, formada por el único
cotiledón, que durante el desarrollo de la plántula se abre para dejar
paso a las primeras hojas.
El endospermo
consecuencia de la
una célula es
lar
e
Q albumen es un tejido triploide formado como
fecundación del núcleo secundario (diploide)
ica (haploide). Este tejido tiene la función básica
eserv
era
52
FÉLIX PÉREZ GARCÍA
endospermo puede consumirse durante el proceso de desarrollo del
embrión (acumulándose entonces llas sustancias de reserva en los
cotiledones) o permanecer como tal hasta que tenga lugar la germinación de la semilla. IEn este último cas
ayor parte de las sustancias de reserva del endospermo seráHa metabolizadas
procesos de germinación y desarrollo de la plántula.
Los tegumentos o cubiertas seminales son de dos tipos: testa y
tegmen. La testa es el tegumento exterior y procede del tegumento
externo del rudimento seminal. El tipo más simple de testa se encuentra en las semillas de orquídeas, donde está constituida simplemente
por una capa de céhlas alargadas y membranosas. Por el cdpaatrario,
en algunas semillas, como por ejemplo en las de numerosas especies
de Leguminosas, la testa es muy dura y resistente, con abundante
tejido esclerenquimático (esclereidas). La testa puede presentar
diversas modificaciones estructurales, co’mo pelos, ganchos, alas,
mucílagos, excrecencias carnosas (arilos), etc., que facilitan la dispersión de la semilla.
En algunas semil8as maduras persiste un segundo tegumento
más interior, denominado tegmen, que procede del tegumento interno del rudimento seminal. Este tegumento suele faltar en numerosás
semillas.
3
A veces la testa y el pericarpo (originado a partir de las paredes
del ovario de la flor) están intimamente unidos, con lo cual la “‘semirealidad un auténtico fruto. Éste es el caso de las cipselas
de las Compuestas, los cariopsis de llas Gramíneas, las gámaras de
olmos (Ulmus spp.) y fresnos (Fr&utinw spp.), etc.
Las semillas son especialmente ricas en almidón, pero también
suelen contener importantes cantidades de roteínas, como el gluten
y los gránulos de aleurona e los cariopsis de Gramíneas . Además,
las semillas
e girasol (~~~~~~~~~~
CIRRLIUS) 0 colza (Brassica c
son muy ricas en lípidos.
Según sea la localizaci6
as se clasifica
n las
e reserva, llas semiinosas y exalbuminosas.
7 cm
aYo
VIABILIDAD,
VIGOR, LONGEVIDAD Y
CONSERVAU~N
DE SEMILLAS
53
parte, en el endospermo, que ocupa casi todo el volumen de la semilla. Las semillas típicas de las Monocotikdóneas y de muchas especies de Dicotiledóneas se incluyen dentro de esta categoría. En las
semillas de las Gramíneas se forma una estructura, denominada escutelo, que enlaza el embri6n con el endospermo amikeo y a través
del cual pasan las sustancias de reserva. Las semillas exalbuminosas
prácticamente carecen de endospermo’en su madurez. Están formadas, casi exclusivamente, por el embrión y los tegumentos. Durante
el proceso de formación de estas semillas, la mayor parte de las sustancias de reserva pasan del endospermo al embrión, quedando
almacenadas, sobre todo, en los cotiledones. Este tipo de semillas es
característico de numerosas familias de icotiledóneas, como por
ejemplo Leguminosas, Crucíferas y Compuestas, entre otras.
En las especies con frutos indehiscentes, la dispersión de las semillas se realiza estando unida éstas al pericarpo del fruto; mientras que
las que presentan frutos dehiscentes, las dispersan una vez separadas
del pericarpo. La dispersión de semillas puede ser facilitada por diversos agentes de dispersión, como por ejemplo el viento, el agua, los
animales, etc. Incluso hay semillas que presentan mecanismos autónomos de propulsión, como el pepinillo del diablo (Ecbdium elaterium)
Tras la dispersión, si la semilla encuentra las condiciones
ambientales adecuadas (humedad, temperatura y aireación) se iniciarán en ella los procesos que posibilitarán su germinación. El primer acontecimiento en el proceso de germinación de una semilla es
la absorción de agua (imbibición) por los diferentes tejidos que la forman, especialmente por los que constituyen el embrión. Con la imbibición, la semilla activa su potencial metabólico y se inicia toda una
serie de procesos que darán lugar primero a la plhtula que, posteriormente, se desarrollará en una nueva planta.
La radícula del embrión originará la raf Y o será sustituida por raíces adventicias, mientras que la plúmula dará lugar al vástago. En las
semillas albuminosas, las reservas del en
0 se consumirán
durante estos procesos,
que en las exal
reservas serán a
te
54
FÉLIX PÉREZ GARcíA
movilización de las sustancias de reserva durante la germinación es
un proceso esencial que permite la supervivencia de Ha semilla hasta
que la plántula se desarrolla lo suficiente como para poder realizar
con eficiencia la fotosíntesis.
rimeras etapas del desarrollo de la pIánfula, ésta es aún
dependiente de las reservas de la semilla; esta ependen& desaparece
paulatinamente según se incrementa la absorción de nutrientes del
suelo y se inicia la fotosíntesis de los primeros órganos verdes de la
plántula (cotiledones y/o primeras hojas). Los primeros momentos
del desarrollo de la plántula siempre son difíciles y en ellos se detectan elevadas tasas de mortalidad cuyas principales causas son la
desecación, la depredación, las enfermedades y la competencia entre
.
las propias plántulas.
El. proceso de germinación finaliza con e% comienzo de la elongación de la radícula. Como criterio pr&ico, se considera que la germinación ha terminado cuando la radícula emerge a través de las
cubiertas seminales. A partir de este momento, el desarrollo de la
pl,ántula llevará a la aparición de la misma sobre el. suelo (emergencia Q nascencia) (Besnier Romero, 1989).
Según sea la posición de los cotiledones Con relación al sustrato
donde germina la semilla, la germinación puede ser hipogea y epigea.
En la primera, los cotiledones permanecen enterrados dUrante la gerel del suelo. En las
minación, y únicamente la plúmula supera eì
semillas con germinación hipogea, el alarga ents del hipocotilo
(porción del eje de la plántula comprendido entre la radícula y el
punto de inserción de 1~s cotiledones) es casi nulo. El alargamiento
del epicotilo (entrenudo del eje de la plántula situado inmediatamente por encima del punto de inserción de los c iledones y poy debajo
de la primera Q pri
nivel del suelo. En
lo suele ser bast
hojas, no 1~s cotil
la plántula. En la
VIABILIDAD, VIGOR, LONGEVIDAD Y cow3wwóN
DE
SEMILLAS
55
miento del hipocotilo, que suele ser bastante rápido, lleva a 10s cotiledones y a la yema apical por encima del nivel del suelo. Utia vez en
el exterior, en las celulas de los cotiledones se diferencian los cloroplastos, que convierten a los cotiledones en los primeros órganos
fotosintetizadores de la plántula. A continuación comienza a desarrollarse el epicotilo. Algunas especies cuyas semillas tienen germinación
epigea se indican en la Tabla 1.
- Algunos ejemplos de especies con germinación hipogea y @gea
Tipo de semilla
Albuminosa
Germinación epigea
Germinación hipogea
Cebada (Hordeum vulgar-e)
Ciclamen (Cyclamen persicum)
Ballicos, Raigrás (Lolium spp.)
Arroz (Oryza sativa)
Centeno (Secale cereale)
Sorgo (Sorghum bicolor)
Trigo (Triticum aestivum)
Zanahoria (Daucus carota)
Ricino (Ricinus communis)
Rumex (Rumex spp.)
Cebolla (Allium cepa)
Maíz (Zea mays)
Palmera datilera (Phoenix dactylifera)
Árbol del caucho (Hevea brasiliensis)
Exalbuminosa
Espárrago (Asparagus spp.)
Freesia r-et?acta
Garbanzo (Cicer arietinum)
Lenteja (Lens culinaris)
Guisante (Pisum sativum)
Haba (Vicia faba)
Veza ( Vicia sa tiva j
Encinas, Alcornoques
(Quercus spp.)
Cacahuete (Arachis hypogaea)
Soja (Glycine max>
Judía (Phaseolus vulgar@
Alfalfa (Medicago sativa)
Tréboles (Trifolium spp.)
Algodón (Cossypium spp.)
Pepino (Cucumis sativus)
Calabaza (Cucurbita maxima)
Coles, Repollos (Brassica spp.)
Mostaza (Sinapis alba)
Girasol (Helianthus annuus)
Lechuga (Lactuca sativa)
Hay que distinguir claramente entre los términos de viabili
germinación de semillas, ya que con frecu
.
56
FÉLIX
PÉREZ GARCÍA
nueva planta, pero, sin embargo, puede ser incapaz de germinar,
durante un cierto periodo, por presentar algún tipo de dormicih.
Se puede definir la viabilidad de un lote de semillas, no durmienerminar y originar
o la capacidad de las
tulas normales en condiciones ambientales favorables. La viabillidadl
de un lote de semillas se suele expresar en tants por ciento (porcentaje de viabilidad). Los ensayos de viabilidad de semillas m& utilizados son los siguientes (ISI’.., 1999):
Es evidente que si la semilla es viable, y no presenta dormición,
cuando se la ponga a germinar en las condiciones adecuadas de
humedad, luz y temperatura, germinará. Por tanto, en estos casos, la
capacidad germinativa del lote de semillas es un reflejo de su viabilidad. En los ensayos de germinación en condiciones contre>ladas de
laboratorio, las semillh se suelen sembrar en cajas Petri (de cristal o
de plástico) sobre papel de filtro humedecido con agua destilada
(Figura 1). Las condiciones específicas de iluminación y temperatura
se consiguen incubando las cajas Petri, con las semillas en su interior,
en cámaras de germinación. Estas cámaras se pueden programar
para conseguir el fstoperiodo y la temperatura óptima de germinación de cada especie.. También se pueden utilizar otros sustratos de
germinación, corno aren.a, vermiculita 0 agar.
b) Ensayo topográfico al tetmzolio
Este ensayo es especialmente indicado para conocer Ha viabilidad de semillas que presentan dcbrmicih, o en aquéllas cuya germinación es muy lenta. El ensayo al tetrazolio presenta las ventajas de
que puede realizarse rápidamente y no requiere un equipo sofisticado. La metodologia e este ensayo ha sido puesta a punt
llas de numerosas especies de plantas cultivadas por 1
national See Testing Association).
El proceso de germinación de la semilla se inicia con la rehidratación de los diferentes tejidos e la forman. En el em
Figuro l.- Ensayos de germinación en condiciones controladas
Figura 2.-Ensayo topográfico al tetrazolàs en granos de maíz QZea
ocurran 1ocp procesos de crecimiento
estas reacêio
58
FÉLIX PÉREZ GARCÍA
electrones que van a reducir a ciertas sustancias químicas que se
pueden usar como indicadoras de la viabilidad de la semilla.
Entre los productos más frecuentemente usados como indicadsres de la viabili
illas, se encuentr
Las soluciones de estas sales (cloruro o bromuro de 2,3,5=trifeniltetrazolio) son incoloras, pero cuando se reducen se transforman en
trifenilformazán, una sustancia estable, no difusible y de un color rojo
intenso. Este cambio de coloración se puede aprovechar como indicador de la viabilidad de un lote de semillas. Así, al colocar una semilla viable (con el embrión vivo) en contacto con una solución de tetrazolio, se producirán oxidaciones en los tejidos del embrión y, por
tanto, las sales de tetrazolio se reducirán, con lo que los tejidos del
embrión adquirirán un color rojo intenso; si la semilla no es viable
(está muerta), el embrión no se colorea de rojo (Figura 2).
A veces, en un lote de semillas se pueden encontrar algunas
cuyos embriones se colorean parcialmente de rojo con las sales de
tetrazolio. Este hecho pone de manifiesto la existencia de tejidos
necróticos en diferentes zonas de dichos embriones. En estos casos,
la posición y el tamaño de las áreas necróticas, y no necesariamente
la intensidad del color, es el índice que se utiliza para clasificar a las
semillas como viables o no viables. Para cada especie, la viabilidad
de la semilla se evalúa mediante la comparación de las áreas coloreadas del embrión con los patrones de referencia.
c) Radiografía de la semilla con rayos X
Se trata de un ensayo de viabilidad rápido y no destructivo, siempre
y cuando se utilicen bajas dosis de rayos X. Se suele emplear en semillas
de especies forestales. Este ensayo presenta, sin embargo, el inconveniente del alto coste del aparato de rayos X. Con las radiografías de rayos
X se puede diferenciar claramente las semillas vanas de las que tienen un
embrión bien formado; así como distinguir si el embrión presenta malformaciones, si sufre algún tipo de daños (físicos, por insectos), etc.
Se define el vigor de un lote de semil
VIABILIDADJIGOR, LONGEVIDAD
Y
coNsuwAc~óN
DE
SEMILLAS
59
tulas. Las semillas de buen comportamiento se consideran de vigor
alto. Algunos aspectos del comportamiento ue se han asociado con
el vigor que presenta un lote de semillas son los siguientes:
??
Procesos etabólicos que tiene lugar durante la germinación,
tales como la actividad respiratoria y reacciones enzimaticas.
0 Capacidad germinativa de las semillas en con
tales desfavorables.
0 Velocidad y uniformida de la germinación.
0 Velocidad y uniformidad de Ia emergencia y crecimiento de las
plántulas.
Diversas alteraciones en los procesos metabólicos son, en general, los primeros cambios detectables que tienen lugar durante el
deterioro de un lote de semillas. Así por ejemplo, la degradación de
las membranas celulares y’la reducción en la intensidad respiratoria,
con la consiguiente pérdida de energía en las células del embrión,
son parámetros que se pueden cuantificar y que contribuyen a la pérdida de vigor de la semilla.
Existen toda una serie de factores, internos y externos ti la semilla, que influyen en el vigor de la misma, entre ellos se encuentran los
siguientes:
??
??
??
Genotipo de la semilla (especie, variedad, cultivar).
Condiciones ambientales y nutricionales a que ha estado sometida la planta durante el periodo de formacion de la semilla.
Grado de madurez de la semilla.
9 Características de la semilla (tamaño, peso, densidad).
9 Integridad mecánica de la semilla.
0 Grado de deterioro y envejecimiento que presenta la semilla.
* Presencia de organismos patógenos en la semilla.
El índice más frecuentemente utilizado para determinar el vigor
e un, lote de semillas es el porcentaje de plántulas obtenidas a
siembra dada. Es evident
.
cir
Ie
60
FÉLIX PÉEZ GmcíA
de vigor bajo. De igual manera, para unas determinadas condiciones
ambientales, las semillas de mayor vigor germinan, en general, más
rápidamente que las de menor vigor. Otra característica de las semillas de vigor alto es que, normalmente, producen plántulas con mayor
velocidad de crecimiento, lo cual puede tener un gran interés en el
establecimiento de la mayoría de las especies cultivadas.
Entre los ensayos de vigor más frecuentemente usados se pueden citar los siguientes (MAPA, 1984; ISTA, 1995):
a) Ensayos de crecimiento y evaluación de pkíntuias
En ellos se mide la longitud de diversas partes de la plántula al
cabo de un determinado periodo. Estos ensayos son especialmente
apropiados para aquellas especies que producen una plúmula recta
y estrecha, o ,que presentan raíces simples. Así, la medida del crecimiento de la plúmula se utiliza frecuentemente como ensayo de vigor
en cereales (trigo, cebada, maíz), mientras que la medida del crecimiento de la radícula se emplea en cultivares de lechuga (Lactuca sativa). En el caso de que las medidas longitudinales de la plántula no
sean tan sencillas de realizar, como en numerosas especies de
Leguminosas con semillas grandes, una evaluación de las características de la plántula puede dar buenos resultados. Así por ejemplo, en
guisante (Pisum sativum), se consideran plántulas de alto vigor las
que presentan una plúmula fuerte, bien desarrollada, de color verde
oscuro y con una raíz principal fuerte o, en el caso de no existir, con
numerosas raíces laterales (Figura 3).
b) Ensayo de frío
El objetivo de este ensayo es evaiuar el efecto de las bajas temperaturas en las semillas sobre el posterior crecimiento y desarrollo
de las plántulas. Este ensayo se utiliza frecuentemente en maíz (Zea
mays) y especialmente en aquellas zonas de EE.UU. productoras de
semillas de maíz híbrido. El tratamie to consiste en mantener las
semillas de maíz durante 7 días, a 10 “C, 95% de humedad relativa y
en oscuridad. Con posterioridad al tratamiento e frío, se incuban las
lántulas se evalúan cuando
VIABILIDAD, VIGOR, L~NGEVIDAII
Y
cow3w4cIóN
DE SEMILLAS
61
Figram ,% Ensayo de crecimiento JI evaluación de plántulas de guisante
(Pisum sa tiuum).
Este ensayo se basa en comprobar el nivel de integridad de las
membranas celulares de la semilla. Para ello, se evalGa el vigor de la
semilla mediante la correlación existente entre los iones lixiviados por
ésta y la capacidad para dar lugar a una plántula normal. Aunque para
la realización de este ensayo existen diversos protocolos, se recomienda sumergir las semillas durante 24 horas en agua desionizada a 20-25 “C
y al cabo de este tiempo, decantar el agua y medir su conductividad eléctrica. Numerosos trabajos, realizados con diversas especies, han puesto
de manifiesto que aquellos lotes de semillas que, en este ensayo? ceden
una mayor cantidad de iones al agua, presentan posteriormente una
menor emergencia de plántulas en el campo. Ea mayor condu
ergidas Ias semillas, i
el agua, en la que han esta
reducido alteraciones en la integridad de sus memb
que a su vez pone de manifiesto el grado de deterioro
62
FÉLIX PÉREZ GARCíA
turas elevadas (40-45 “C ) durante periodos variables según la especie
(48 a 72 horas). Como es lógico pensar, el contenido inicial de humedad del lote de semillas es un factor que hay que tener siempre muy
en cuenta a la h ra de interpretar los resultados. Tras el periodo de
envejecimiento, se evalúa la capacidad germinativa de las semillas
envejecidas, considerando vigorosas aquéllas que producen plántulas normales. En los ensayos de campo realizados con diversas especies, se ha podido comprobar que existe una estrecha correlación
entre la germinación de las semillas envejecidas y la emergencia de
plántulas en el campo bajo condiciones ambientales desfavorables.
Se define la longevidad de un lote de semillas como el tiempo que
pueden mantenerse éstas viables en unas determinadas condiciones
ambientales. El genotipo influye de forma decisiva en la longevidad
de la semilla. Así por ejemplo, mientras que las semillas de chopo
(populus spp.) o de arce (Acer spp.) permanecen viables sólo durante
unas pocas semanas, las de muchas especies de Leguminosas con
cubiertas duras pueden conservar su capacidad germinativa durante
periodos de 150 a 200 años. Cifras medias para la vida de una semilla
podrían situarse entre 5 y 25 años. Incluso las diferencias se manifiestan a nivel de subespecie. Por ejemplo, hay cultivares de arroz
cuyas semillas envejecen más deprisa que las de otros, y mutantes de
maíz que muestran el mismo tipo de diferencias.
En contra de lo que se suele pensar, las semillas no mueren porque se agoten sus reservas nutritivas, sino que, muy por el contrario,
conservan la mayor parte de éstas cuando ya han perdido su capacidad germinativa. Así, se ha comprobado en granos de cereales que,
durante el envejecimiento, las pérdidas de almidón son prácticamente imperceptibles, y sólo se produce una ligera desnaturalización en
algunas proteínas o la hidrólisis parcial de algunos lípidos.
Sin embargo, se ha podido detectar que, en semillas .que han
sufrido un proceso de envejecimiento acelerado, aumenta el contenido de ciertas sustancias Entre ellas destacan e
VIABILIDAD, VIGOR, ~0~t331~4-1 Y cow3w4cIóN
DE
SEMILLAS
63
Tabla IL- Algunos de los principales procesos fisiológicos y acontecimientos
metabólicos que se han asociado con el deterioro de las semillas.
Actividad enzimática
Disminucion de amilasas
Incremento de ARNasa
Disminución de hidrolasa
Disminución de ADN ligasa
Disminución de fosfatasa
Disminución de catalasa
Disminución de peroxidasa
Disminución de proteínas totales
Proteínas
Disminución en la síntesis de proteínas
Incremento de aminoácidos
Disminución
de proteínas solubles
c
Incremento de poliamina
Disminución de almidón
Glúcidos
Disminución de monosacáridos
Incremento en la degradación del almidón
Disminución de oligosacáridos solubles
Disminución de ácidos grasos
Lípidos
Disminución de lípidos totales
Peroxidación de lípidos
Disminución de ADN y ARN
Ácidos nucleicos
Daños cromosómicos
Disminución en la síntesis de ADN y ARN
Incremento de anafases mitóticas aberrantes
Incremento en la degradación de ADN
Permeabilidad de las membranas Incremento de la permeabilidad
Incremento de la conductividad
Disminución en la producción de ATP
Respiración celular
Disminución de la actividad respiratoria
Incremento de butanal, pentanal y hexanal
Compuestos volátiles
Incremento de metano1 y etanol
Incremento de acetona y acetaldehido
acumularse en
arece indicar que estas sustancias, al
envejecidas, son las principales resp
0
as se
Il!3
ret
64
FÉLIX PÉREZ
GARCíA
jas origina, por tanto, toda una serie de productos tóxicos y anormales que, a la larga, terminan por afectar negativamente al embrión
(Tabla II).
De lo anteriormente expuesto se deduce que ra incrementar la
longevidad de una semilla, habrá que ralentizar
más su metabolismo, con el fin de retrasar al máximo la acumulación e los mencionados productos. Esto se puede lograr bajando la temperatura de
almacenamiento y/o deshidratando aun más la semilla.
Por otra parte, en las semillas envejecidas de varias especies se
han podido detectar alteraciones cromosómicas y en la síntesis de
ADN. Así, en meristemos radiculares de semillas envejecidas de haba
(Vicia faba) se ha comprobado un aumento significativo de la frecuencia media de células que presentan aberraciones cromosómicas.
En ejes embrionarios de semillas envejecidas de cebada (Hordeum
uulgare) y soja (Glycine max>, también se han observado alteraciones
y daños en la integridad de las membranas celulares (Tabla II).
El deterioro de la semilla no ocurre uniformemente en todos sus tejidos. En general, el deterioro se inicia en las áreas meristemáticas, especialmente en el meristemo radicular. Así, en semillas de Gramíneas
(maíz, trigo) se ha comprobado que el deterioro comienza en el escutelo y en la zona radicular y avanz
ente a través del embrión.
Como índices de la longevidad de un lote de semillas se suelen
utilizar el porcentaje de viabilidad del mismo al cabo de un determinado tiempo de conservación, el periodo de viabilidad media o el
periodo de regeneración.
En numerosas especies se ha comprobado que las semillas conservadas a bajas temperaturas viven siempre mucho más tiempo que
las conservadas a temperaturas normales. Este hecho resulta lógico
si pensamos que las temperaturas .bajas determinan un metabolismo
en la semilla mucho más lent
arrington resume este efecto, de un
modo aproximado, diciendo que “por cada cinco grados centígrados
conservación de u
que se rebajen en la temper
“. Así, un lote de semillas conswue otr ote e
v
VIABILIDAD, VIGOR, LONGEVIDAD: k” cwwx4cIóN DE SEMILLAS
65
vado a 20 “C. Según lo anterior, conviene, por tanto, conservar los
lotes de semillas a temperaturas bajas, si bien existen límites econi4micos y también el peligro, cuando las temperaturas son muy bajas,
de formación de hielo intracelular en los diferentes tejidos dela semiL
lla, con el consiguiente deterioro de Za misma.
Por otra parte, diversos datos experimentales muestran que las
semillas que han sido desecadas viven también mucho más tiempo
que las que han sido conservadas con su humedad normal. De nuevo
Harrington resume, aproximadamente, los resultados existentes,
diciendo que “êada unidad porcentual que se rebaje en el contenido de
humedad de una semilla, repercutirá duplicando la longevidad de la
misma”. Así por ejemplo, un Lote de semillas con un contenido medio
de humedad del 6% vivirá dieciséis veces más que otro equivalente con
el 10%. La desecación también tiene sus límites, pues por debajo del 23% se afecta ya al agua de constitucion de las diferentes estructuras y
orgánulos celulares, lo que será claramente perjudicial para la semilla,
ya que puede originar un deterioro irreversible de sus tejidos.
Según su comportamiento respecto a la conservación, las semillas se pueden dividir en dos grandes grupos:
??
Semibkas orf~doxas: Son aquellas que permanecen viables después
de su desecación (admiten ser desecadas hasta un 540% de contenido de humedad). Por tanto, la desecación de este tipo de semillas incrementa su longevidad. a mayor parte de Ias especies tul-tivadas en nuestras regiones se incluyen dentro de este tipo.
??
Semillas recalcitrantes: En general, sen semillas que germinan
inmediatamente después de ser dispersadas. Suelen ser semillas
de plantas tropicales y subtropicales, algunas de gran importancia econísmica: aguacate (Persea americana), cacao (Theobroma
caca@, café (Coffea spp.), mango (Akngifera indica), árbol del
caucho (Heuea brasiliensis), cocotero (CQCOS nucifera); Q bien
s templadas, generalmensemillas de especies arbóreas
te de tamaño grande (Fagus sp .? Acer spp., Castanea sppa, Queutus spp.). Estas se
ierde
al ser
66
FÉLK PÉREZ GARCÍA
contenido de humedad) yF por tanto, deben conservarse en condiciones humedas.
La mayor parte de las especies de determinadas familias de planiikeas, Solanáceas, ináceas,
as (Labiadas, Compuestas,
Crucíferas, Leguminosas, ramíneas, Cucur itáceas, etc.) tienen
semillas ortodoxas, mientras que las de otras familias (Rizoforáceas)
presentan semillas recalcitrantes. Sin embargo, dentro de una misma
familia e incluso en las especies pertenecientes a un mismo género
pueden existir diferencias. Así por ejemplo, la mayor parte de las
especies del género Acer presentan semillas ortodoxas pero algunas
de sus especies tienen semillas recalcitrantes.
En los filtimos años se ha propuesto una tercera categoría que
estaría constituida por aquellas especies cuyas semillas se comportaran de una form.a intermedia entre los dos grupos anteriores en
cuanto a su tolerancia a la desecación y a las bajas temperaturas
(Hong & Ellis, 1996). En esta categoría intermedia se incluirían, por
ejemplo, varias especies del género C~TU~.
Para conservar más tiempo la vida de semillas ortodoxas, convendrá mantenerlas secas o a baja temperatura. Pero sin duda, los
mejores resultados se obtienen cuando, en la conservación de estas
semillas, se combinan ambos factores (Iriondo & Pérez, 1999).
Para hacernos una idea de las longevidades que pueden alcanzarse, veamos el siguiente ejemplo. Supongamos un lote de semillas
de cereal (del tipo ortodoxo) que conservamos con su contenido normal de humedad, aproximadamente un lo%, a una temperatura media
de 20 “C; y supongamos, también, que, en estas c.ondiciones, la longevidad media de dicho lote es de diez años. Consideremos ahora
una muestra equivalente, previamente desecada hasta un 5% de
humedad y conservada en una cámara fría a -5 “C. Si seguimos las dos
reglas de Harrington, anteriorme
estas, por razón de la tem-peratura habremos multiplicado la vida de las semillas 32 veces, y
por razón de la humedad 1 abremos multiplica
eseca
, la viabilidad
VIABILIDAD, VIGOR, LONGEVIDAD Y CONSERVACIÓN DE SEMKLAS
67
Hay que dejar claro que las reglas de Harrington son sólo aproximaciones obtenidas al extrapolar los datos de un ei
trabajos- experimentales. Pero también es evidente
cumplieran sólo en una mínima parte, tenemos e
sistema para conservar, de un modo relativam
largo plazo, valiosas colecciones de ger
Las semillas ortodoxas pueden almacenarse en
de semillas
convencionales ajo condiciones de baja temperatura y humedad. El
(International Plant Genetic Resources Instit
siguiente protocolo para la co*nservaciisn de semill
plazo (más de 10 años) (colecciones base) en bancos
0 Almacenamiento temporal de las semillas a 17 “C 40% de humedad relativa.
9 Limpieza de las semillas.
. Desecación de las semillas a 15 “C y 1045% de hu edad relativa.
Determinación del contenido de humedad de las s
mienda un contenido de humedad del 4-7%, segú
Introducción de las semillas en recipientes herméticos.
Conservación de las semillas a -18 “C.
??
??
??
Para la conservación a medio plazo (colecciones activas), elción de las semillas
recomienda 1
de humedad del 798% y a una temperatura comprend
10 “C. Estas colecciones pueden usarse para diversss fines, tales
de mejora.
como investigación básica, caracterización o progr
Con independencia de las condiciones de almac amiento utilizadas, se debe controlar periódicamente la viabilìd
de las muestras conservadas. Si la germinación de la muestra es inferior al 85% en
colecciones base y a un 65% en colecciones activas, s.
comienda su
partir de las
regeneración, ya sea mediante nuevas recolecciones
semillas que aún permanecen viables.
Los problemas para conservar semillas recal
lazo son varios, ya q
stas semillas s
ntes a largo
68
FÉLIX PÉREZ GARCíA
. Perisdos de conservación limitados (inferiores a un año).
0 Conservación en condiciones húmedas, tomando las debidas
precauciones para evitar contaminaciones.
0 Utilización de sistemas e conservación alternativos, como la
crioconservación de las semillas o de sus ejes embrionarios en
nitrógeno líquido a temperaturas ultrabajas (-196°C). Las temperaturas ultrabajas detienen por completo los diferentes procesos metabólicos en las células de la semilla. La mayor ventaja de
la crioconservación sobre las técnicas de conservación convencionales es la ausencia de controles de temperatura y contenido
de humedad, la ausencia de plagas y enfermedades, y7 en teoría,
la viabilidad indefinida sin alteraciones genéticas.
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