antecedentes germinación de semillas

7/27/2019 Antecedentes germinacin de semillas

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Flores, Joel;Jurado, Enrique

Efecto de la densidad de semillas en la germinacin de Isolatocereus dumortieri y

Myrtillocactus geometrizans, cactceas columnares endmicas de Mxico

Revista Mexicana de Biodiversidad, Vol. 80, Nm. 1, 2009, pp. 141-144

Universidad Nacional Autnoma de Mxico

Mxico

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Efecto de la densidad de semillas en la germinacin de Isolatocereus dumortieriy

Myrtillocactus geometrizans, cactceas columnares endmicas de Mxico

Effect of seed density on germination ofIsolatocereus dumortieriandMyrtillocactus geometrizans,

endemic columnar cacti species from Mexico

Joel Flores1* y Enrique Jurado2

1Instituto Potosino de Investigacin Cientfica y Tecnolgica, A.C., Divisin de Ciencias Ambientales, Apartado postal 3-74, 78216 San Luis Potos,

S.L.P., Mxico.2Facultad de Ciencias Forestales, Universidad Autnoma de Nuevo Len, Apartado postal 41, 67700 Linares, N.L., Mxico.*Correspondencia: [email protected]

Resumen. Se evalu el efecto de la densidad de semillas en la germinacin de 2 cactceas columnares: Isolatocereusdumortieri yMyrtillocactus geometrizans. Se utilizaron 5 tratamientos de densidad de semillas (1, 5, 10, 20 y 50 semillas).

Isolatocereus dumortieri mostr menor porcentaje de germinacin con el aumento de la densidad, mientras que lagerminacin deM. geometrizans no fue afectada por la densidad de semillas. Estos resultados sugieren que las plntulasdeI. dumortieri podran competir por recursos.

Palabras clave: dispersin agrupada de semillas, competencia entre plntulas.

Abstract. The effect of seed density on the germination of 2 columnar cactus species (Isolatocereus dumortieri andMyrtillocactus geometrizans) was evaluated using 5 seed density treatments (1, 5, 10, 20 and 50 seeds). Isolatocereusdumortieri had a lower germination percentage with increasing seed density; germination ofM. geometrizans was notaffected by seed density. These results suggest thatI. dumortieri seedlings might compete for resources with siblings.

Key words: clump seed dispersal, seedling competition.

Introduccin

Los aspectos adaptativos de las estrategias degerminacin son de gran importancia en la dinmica de laspoblaciones de plantas; por ejemplo, cuando las semillasse encuentran agrupadas en altas densidades, un bajoporcentaje de germinacin puede ser un mecanismo deregulacin poblacional (Palmblad, 1968; Linhart, 1976;Callaghan, 1996; McMurray et al., 1997; Murray, 1998;Lortie y Turkington, 2002; Grundy et al., 2003). Sinembargo, tambin se ha registrado un incremento en lagerminacin de semillas agrupadas en altas densidades,

lo cual se ha relacionado con mayor probabilidad desupervivencia en por lo menos un individuo (Linhart,1976; Waite y Hutchings, 1978; McMurray et al., 1997). Lagerminacin y la emergencia de plntulas son estimuladaspor factores ambientales (Flores et al., 2004); sin embargo,las caractersticas relacionadas con la dispersin de lassemillas tambin pueden tener una gran influencia en lagerminacin. Por ejemplo, en las de dispersin restringida,

la competencia entre semillas hermanas (sibling rivalry)puede inhibir la germinacin a altas densidades con el finde disminuir la competencia entre plntulas (Cheplick,1992; 1993; Grundy et al., 2003; Dyer, 2004).

La densidad de semillas presentes en el suelo depende dela forma en que son dispersadas; por ejemplo, las especiescuyos frutos poseen pulpa las consumen principalmentevertebrados frugvoros, los cuales dispersan las semillasen grupos al regurgitar o al defecar (Traveset, 1998). Elefecto de la ingestin de semillas sobre la germinacin esun fenmeno bien estudiado; es promotor de la germinacinen muchas especies de plantas (Traveset, 1998; Verd y

Traveset, 2004), incluyendo algunas cactceas (Corts-Figueira et al., 1994; Pedroni y Snchez, 1997; Godnez-lvarez et al., 2002; Naranjo et al., 2003). Sin embargo;a pesar de que las semillas presentes en las excretas seencuentran en grupos, no se han realizado estudios sobre elefecto de la competencia sobre la germinacin de semillasagrupadas, sino solamente de semillas individuales.As, el objetivo de este estudio fue determinar cmo lagerminacin de semillas de Isolatocereus dumortieri(Scheidw.) Backeb. yMyrtillocactus geometrizans (Mart.Recibido: 15 febrero 2007; aceptado: 29 agosto 2008

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ex Pfeiff.) Console, dos cactceas columnares endmicasde Mxico (Bravo-Hollis y Snchez-Mejorada, 1978),cuyas semillas son dispersadas despus de pasar por eltracto digestivo de animales, principalmente mamferosy aves (Bregman, 1988; Prez-Gonzlez, 1999; Jimnez-

Sierra y Figueroa-Jimnez, 2004), es afectada por ladensidad de las mismas.

Isolatocereus es un gnero monotpico cuya especie(I. dumortieri) se encuentra distribuida en zonassemiridas del centro y sur del pas (Bravo-Hollis ySnchez-Mejorada, 1978; Jimnez-Sierra y Figueroa-Jimnez, 2004), abarcando los estados de Aguascalientes,Guanajuato, Guerrero, Hidalgo, Jalisco, Mxico,Michoacn, Morelos, Oaxaca, Puebla, Quertaro, San LuisPotos, Veracruz y Zacatecas (Guzmn et al., 2003). Es unaplanta candelabriforme de 5 a 6 m de alto, que crece sobresuelos baslticos, y se considera un elemento estructural

importante en las comunidades donde se presenta, debidoa que determina en gran medida la fisonoma del paisaje.Sus frutos son fuente de alimento para murcilagos y aves,que desempean un papel importante en la dispersin delas semillas (Jimnez-Sierra y Figueroa-Jimnez, 2004).Los frutos tambin se emplean como alimento por loshumanos (Bravo-Hollis y Snchez-Mejorada, 1978; Luna-Morales y Aguirre, 2001).

Myrtillocactus geometrizans es una cactceaarborescente, que llega a medir ms de 4 m de altura. Selocaliza desde Tamaulipas hasta Oaxaca. Es abundanteen los mezquitales del centro del pas, especialmente enQuertaro, Hidalgo, Guanajuato y San Luis Potos, llega

hasta el sur de Tamaulipas y de Nuevo Len en el norte,y hasta Guerrero y Oaxaca en el sur (Bravo-Hollis ySnchez-Mejorada, 1978). Sus frutos son muy apreciadospor su agradable sabor y son objeto de activo comercio(Bravo-Hollis y Snchez-Mejorada, 1978; Prez-Gonzlez,1999; Luna-Morales y Aguirre, 2001; Gonzlez-Insuasti yCaballero, 2007).

Materiales y mtodos

Las semillas se recolectaron de frutos maduros en mayode 2004 en los alrededores de Ro Verde, S.L.P., regin que

se encuentra dentro de la llamada zona media del estado deSan Luis Potos (Michelet, 1996). Los tipos de vegetacinpredominantes en esa zona son el mezquital, el matorralsubmontano y el matorral crasicaule (Rzedowski, 1961;Michelet, 1996). En este ltimo, es donde son abundanteslas cactceas columnaresI.dumortieri yM. geometrizans(Michelet, 1996).

Todas las semillas se secaron a la sombra durante 2semanas y posteriormente fueron almacenadas en bolsasde papel por un periodo de 2 meses para permitir su

maduracin. A las semillas utilizadas en este experimentono se les aplic ningn tratamiento qumico ni mecnicopromotor de la germinacin, puesto que se pretendiestimar la germinacin que ocurre naturalmente en lassemillas frescas. Se utilizaron exclusivamente semillas

de apariencia saludable, siendo descartadas aquellas conevidencia de dao por insectos o por hongos, al igual quelas no totalmente desarrolladas.

Para realizar este experimento se utilizaron 5tratamientos de densidad de semillas. Las semillas fueroncolocadas en cajas de Petri (1, 5, 10, 20 y 50 semillaspor caja), con arena estril en su interior. Las 5 cajas(consideradas como 5 repeticiones) por especie, utilizadaspara cada tratamiento, fueron puestas en una cmara degerminacin con un fotoperiodo de 12 horas luz/12 horasoscuridad, bajo una temperatura constante de 25C.Tales condiciones se escogieron de acuerdo con lo que

recomiendan Zimmer y Bttner (1982), quienes anotanqueM. geometrizans requiere de luz para germinar, y conZimmer (1982; 1998), quien encontr que las semillas deesa especie son ms germinables a temperaturas entre 20y 30 C.

Las semillas se regaron con agua destilada diariamentepara mantener hmedo el sustrato. Se llev un registrocotidiano del nmero de semillas germinadas por especie,determinndose la germinabilidad al final del periodo,la cual se expres como el porcentaje de semillas quegerminaron pasados 30 das.

Se realiz un anlisis de varianza de 2 vas, con especiey densidadde semillas como factores. Previo el anlisis,

los datos fueron transformados utilizando el arcoseno dela raz cuadrada, como se recomienda para los datos deproporciones (Sokal y Rohlf, 1995).

Resultados

Se detect una diferencia en la forma como las especiesgerminaron (F = 12.48, P < 0.001), as como un efectosignificativo en la interaccin especie densidad (F =5.92,P= 0.01).Isolatocereus dumortieri tuvo una menorgerminacin conforme aument la densidad de semillas,mientras que la germinacin de M. geometrizans fueconstante con diferentes densidades de semillas (Fig. 1).

Discusin

Flores et al. (2006, 2008) informan que varias cactceasdel desierto Chihuahuense tienen latencia de semillas;sin embargo, tanto I. dumortieri como M. geometrizansparecen no tenerla en sus semillas, ya que mostrarongerminacin alta en la mayora de los tratamientos de


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densidad. Para el caso de M. geometrizans, en el Vallede Tehuacn, Godnez-lvarez y Valiente-Banuet (1998)encontraron que distintas concentraciones de pH y deacidez no incrementaron la germinacin en comparacincon el tratamiento control. Por lo tanto, es probable que elpaso de las semillas por el tracto digestivo de animales seasolamente un medio de dispersin, ms que un promotordel rompimiento de latencia.

El efecto de la densidad de semillas en la germinacinfue distinto entre las dos especies.Isolatocereus dumortieri

mostr menor porcentaje de germinacin con el aumentode la densidad, mientras que la germinacin de M.geometrizans no fue afectada por la densidad de semillas.Estos resultados sugieren que las plntulas deI. dumortieripodran competir por recursos, fenmeno registrado enespecies de otras familias (Palmblad, 1968; Linhart, 1976;Callaghan, 1996; McMurray et al., 1997; Murray, 1998;Lortie y Turkington, 2002; Grundy et al., 2003). El CO2producido por la respiracin de las races de las plntulasque germinan primero podra ser una causa de la inhibicinde la germinacin, ya que se ha demostrado que el CO

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disminuye la germinacin de algunas semillas (Bai et al.,2003). Por el contrario, las semillas de M. geometrizans

no se ven afectadas por la densidad de semillas, de manerasimilar a lo que se ha registrado para especies de otrosambientes (Smith, 1983; Wardle, 2003). Sin embargo, esprobable que entre las plntulas s exista competencia porrecursos como en otras especies de lugares semiridos(Inouye, 1980; McMurray et al., 1997). Hasta el momento,no se han realizado estudios de competencia entre plntulasde cactceas; por lo tanto, sera necesario realizarlos congrupos de semillas que son dispersadas juntas dentro de lasexcretas, con el fin de evaluar la germinacin de semillas y

el posterior crecimiento y supervivencia de las plntulas.El que una de las especies estudiadas aqu para germinar

sea sensible a la densidad y otra no, podra estar relacionadocon el tamao de los frutos, pues a mayor tamao de frutomayor nmero de semillas (Ayala-Cordero et al., 2004),

y los frutos de M. geometrizans son ms pequeos (1 a 2cm de dimetro) que los de I. dumortieri (de 3 a 3.5 cmde dimetro, Bravo-Hollis y Snchez-Mejorada, 1978).Sin embargo, un dispersor podra consumir solamenteporciones de un fruto grande o muchos frutos pequeos,neutralizando as el efecto del nmero de semillas porfruto. Es probable que las especies aqu estudiadas tengandiferentes agentes dispersores que hagan que una de ellasenfrente mayor riesgo de competencia con plntulashermanas que la otra. Se esperara que las semillas dela especie que no result sensible a la densidad (M.

geometrizans), normalmente se dispersen de manera

solitaria o en baja densidad, o bien, que tengan un agentedispersor secundario (por ejemplo hormigas) que separelas semillas originalmente agregadas en las heces; mientrasque las semillas de la especie con menor germinacina mayor densidad de semillas (I. dumortieri) sean conms frecuencia dispersadas de manera agregada (clumpdispersal). Se requiere de estudios detallados sobre ladispersin de las semillas de estas especies para entendermejor las implicaciones de la densidad de semillas en lagerminacin.

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Figura 1. Efecto de la densidad de semillas en la germinacindeIsolatocereus dumortieri (gris) yMyrtillocactus geometrizans(claro). Los valores de germinacin son el promedio de 5repeticiones. Las barras indican la desviacin estndar. Distintasletras muestran diferencias significativas entre tratamientos dedensidad para cada especie (P< 0.01).

Isolatocereus dumortieri Myrtillocactus geometrizans


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