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GERMINACIN Y DESCRIPCIN MORFO-ANATMICA DE ESPECIES DEL GNERO SOPHORA (S. TOROMIRO (PHIL.) SKOTTSB, S. CASSIOIDES (PHIL.) SPARRE, S. MACROCARPA J.E.SM.)GERMINATION AND MORPHO-ANATOMICAL DESCRIPTION OF SPECIES OF THE GENUS SOPHORA (S. TOROMIRO (PHIL.) SKOTTSB, S. CASSIOIDES (PHIL.) SPARRE, S. MACROCARPA J.E.SM.)Palabras ndice adicionales: endmico, may, pilo, escarificacin, estratificacin.RESUMEN

Sophora toromiro (Phil.) Skottsb corresponde a un arbusto endmico de Isla de Pascua, extinto en su ambiente natural en la dcada de los sesenta; existe un gran inters por reintroducir la especie a su lugar de origen. Sophora macrocarpa J.E.Sm. y Sophora cassioides (Phil.) Sparre se distribuyen principalmente en la zona central de Chile. Los objetivos de esta investigacin fueron determinar el tratamiento ms efectivo para originar un mayor porcentaje de germinacin de semillas del gnero Sophora, y describir morfo-anatmicamente el proceso de germinacin de estas tres especies utilizando un microscopio electrnico de barrido. Se realizaron cinco ensayos de germinacin: a) escarificacin con cido sulfrico (98 %) a 20 y 10 oC, b) escarificacin mecnica realizando una perforacin a la semilla a 20 y 10 oC, c) aplicacin de hormonas utilizando cido giberlico (GA3) a 20 oC. Los resultados mostraron que no hubo diferencias significativas en el porcentaje de germinacin entre los 30 y 60 minutos de exposicin al cido para todas las especies a 20 oC y 10 oC. Con la perforacin se alcanz un 98 % de germinacin en S. toromiro El mtodo ms efectivo para incrementar el porcentaje de germinacin se obtiene con la escarificacin mecnica y qumica. Las capas de la cubierta seminal varan solo en las dimensiones de las clulas esclereidas y parnquima. SUMMARYSophora toromiro (Phil.) Skottsb is an endemic bush from Easter Island, extinct in the decade of the sixties and there is great interest in reintroducing the species to its place of origin. Sophora macrocarpa J.E.Sm. and Sophora cassioides (Phil.) Sparre are mainly distributed in the central zone of Chile. The objectives of this study were to determine the most effective treatment to get the highest percentage of seed germination in the Sophora genus, and describe the morphology and anatomy of the germination process of these three species using a scanning electron microscope. Five germination tests were carried out: a) scarification with (98 %) sulfuric acid at 20 oC and 10 oC, b) mechanical scarification by drilling the seed at 20 oC and 10 oC, c) application of hormones by using gibberellic acid (GA3) at 20 oC. The results showed no significant difference in germination percentage between 30 and 60 minutes of acid exposure for all species at 20 oC and 10 oC. With the drilling reached 98% germination in S. toromiro. The highest germination percentages were obtained with mechanical and chemical scarification. The layers of the seminal cover only vary in the dimensions of sclereids cells and parenchyma.INTRODUCCIN

Chile es un pas que presenta una gran diversidad de especies nativas y un alto porcentaje de endemismo, esto forma parte de un patrimonio nico, que fortalece nuestro entorno. Existen adems especies extintas en su lugar de origen y que solo se encuentran en viveros y jardines botnicos, como es el caso de Sophora toromiro (Phil) Skottsb (Gonzlez et al., 2008), arbusto nico endmico de Isla de Pascua (Bordeu, 1992) que pertenece a las cinco especies de Sophora existentes en nuestro pas junto con Sophora macrocarpa J.E.Sm., tambin endmica (Rodrguez et al., 1995), Sophora cassioides (Phil.) Sparre, y dos especies restantes endmicas del Archipilago de Juan Fernndez (Montenegro, 2002), S. fernandeziana (Phil) Skottsb y S. masafuerana (Phil) Skottsb. Estas especies pertenecen al orden Fabales, familia Papilionaceae (Riedemann y Aldunate, 2003). Para el gnero Sophora hay descritas 45 especies (Pea y Cassels, 1996). El fruto es una legumbre moniliforme (Rodrguez et al., 1983), llamado lomento, de carcter indehiscente con varias semillas separadas por tabiques o estrangulaciones (Donoso, 2006).

Sophora toromiro (Phil.) Skottsb., corresponde a un arbusto nativo de Isla de Pascua extinto en su ambiente natural en la dcada de los sesenta, (Gonzlez et al., 2008). En 1955-1956 el arquelogo Noruego Thor Heyerdahl colect las ltimas semillas de esta especie (Mackinder y Staniforth, 1997), stas fueron llevadas al jardn Botnico de Via del Mar, donde se han obtenido ejemplares de esta especie que sobreviven repartidos en otros jardines botnicos y viveros (Maunder et al., 2000). Los ejemplares que se han reintroducido en la Isla de Pascua, se encuentran bajo la supervisin del Parque Nacional Rapa Nui en estructuras ancestrales de cultivos o granjas tradicionales de la zona utilizando un manejo convencional. Esta especie ha presentado una gran variabilidad gentica en los ejemplares distribuidos en distintos viveros (Maunder et al., 2000), por lo que es importante conocer las diferencias entre las especies del mismo gnero existentes en Chile. Crece hasta 2 m de altura, sus flores son hermafroditas con un cliz campanulado, corola de color amarillo, estambres libres, ovario pubescente y estigma casi no caracterizado (Rodrguez et al., 1983). Sus hojas son perennes, compuestas y foliolos ovalados de 7 a 21, de ramas cortas y torcidas (Gonzlez et al., 2008). La sobreexplotacin ocurri por su valiosa madera con un dimetro de 20 a 30 cm, que serva como material de edificacin para los hogares, artesana e incluso se utilizaban para la construccin de canoas (Mackinder y Staniforth, 1997).

Sophora cassioides (F. Phil) Sparre, cuyo nombre vulgar es pel, pilo, pilo-pilo (Donoso, 2006), mayu-monte, se distribuye desde la Regin del Maule hasta la Regin de Aysn del General Carlos Ibez del Campo (Riedemann y Aldunate, 2003), desarrollndose en semisombra y en suelos con alta humedad. Es un arbusto perenne de hasta 10 m de altura y 25 cm de dimetro (Stark, 2009), su floracin se inicia entre el cuarto y quinto ao, floreciendo desde agosto hasta octubre. Sus hojas son siempreverdes imparipinadas compuestas por 10 a 12 foliolos (Riedeman y Aldunate, 2004), stos son aovados de 7 a 10 mm de largo y ms pequeos que Sophora macrocarpa (Rodrguez et al., 1995). Debido a que su madera es dura y resistente a la putrefaccin, se usa principalmente en carpintera, adems de utilizarse como ornamental debido a su floracin (Hoffmann, 1982).Sophora macrocarpa J.E.Sm., conocido vulgarmente como may o mayo (Hoffmann, 1978) es un arbusto endmico que se desarrolla principalmente en la zona centro de Chile, desde la Regin de Coquimbo hasta la Regin de la Araucana (Gonzlez et al., 1991), en la zona cordillerana y costera, en suelos de pH neutro o levemente cido con buen drenaje, ya sean hmedos o secos, donde hay ms humedad crece a pleno sol, es tolerante a sequas y heladas (Riedeman y Aldunate, 2004). Es un arbusto siempre verde, perenne que mide hasta 3 m de altura (Stark, 2009), sus hojas son compuestas, ovales, coriceas e imparipinadas, con 9 a 10 pares de foliolos ms uno terminal (Riedeman y Aldunate, 2004). Florece desde el invierno hasta principios del verano, de aqu su valor ornamental por su abundante floracin (Stark, 2009), adems desde el punto de vista medicinal presenta flavonoides con caractersticas anti-inflamatorias y espasmolticas (Ruiz et al., 1999). Con respecto a los lomentos, existen diferencias entre las tres especies; S. macrocarpa no presenta alas y sus semillas son de color marrn y tienen una longitud mayor de 8 a 12 mm (Donoso, 2006), S. cassioides presenta alas denticuladas con margen irregular (Rodrguez y Marticorena, 2001) y su semilla es de 6 a 8 mm de longitud de color amarillento, S. toromiro presenta un fruto pubescente, con semillas elptico - rectangulares de 4 a 5 mm de longitud (Rodrguez et al., 1983), a diferencia de S. cassioides el fruto presenta alas con margen liso. Las semillas de estas especies presentan una cubierta seminal y un vulo maduro el cual contiene al embrin (Esau, 1982).

En las semillas de estos arbustos se encuentra una estructura llamada hilo, esta hendidura tiene como funcin impedir la entrada de agua cuando existe alta humedad relativa (Niembro, 1988), por lo que acta como una vlvula higroscpica que se abre cuando la semilla se rodea de aire seco y se cierra cuando el aire est hmedo (Esau, 1982).Las semillas del gnero Sophora carecen de endospermo (Rossini et al., 2006), su germinacin es hipogea donde los cotiledones permanecen enterrados, solo la plmula emerge por sobre el suelo y el hipoctilo es prcticamente nulo (Donoso, 2006).

La temperatura para las semillas en letargo es una condicin primordial, este factor es decisivo en el proceso de germinacin debido a la capacidad de influir sobre las enzimas que regulan la velocidad de las reacciones bioqumicas que ocurren en la semilla tras su hidratacin (Prez y Martnez-Laborde, 1994). Al respecto Sophora cassioides no se distribuye en altitudes cordilleras donde existen condiciones de extremas temperaturas (Donoso, 2006) a diferencia de Sophora macrocarpa la que tiene resistencia a bajas temperaturas (Rodrguez et al., 1995), Sophora toromiro en cambio tolera altas temperaturas (Mackinder y Staniforth, 1997).El tiempo que transcurre entre la recoleccin de las semillas y su siembra es fundamental, ya que a menor tiempo, mayor es el porcentaje de germinacin (Norton et al., 2002).

Para estimular la germinacin las semillas son sometidas a diversos tratamientos, como la escarificacin qumica que consiste en modificar la testa (cubierta seminal) dura de la semilla, que es el mtodo ms utilizado (Rodrguez et al., 1995), exponindola en cido sulfrico a una concentracin de acuerdo al grosor de la testa para no daar el embrin. Otro tratamiento realizado es una perforacin a la semilla y una posterior exposicin al agua, el cual es similar a un corte, tal como lo describe Donoso, (2006). Tambin se utiliza la aplicacin de hormonas como el cido giberlico (GA3) para estimular la maduracin del embrin (Hartmann y Kester, 1987).

De acuerdo a estos antecedentes, los objetivos de esta investigacin fueron determinar el tratamiento ms efectivo para originar un mayor porcentaje de germinacin de semillas del gnero Sophora, y describir morfo-anatmicamente el proceso de germinacin de estas especies.MATERIALES Y MTODOSPara llevar a cabo el estudio se utilizaron los laboratorios de Ciencias Bsicas, Laboratorio de Cultivos de la Facultad de Agronoma, Campus Chilln y Laboratorio de microscopia electrnica de la Universidad de Concepcin, durante el ao 2011-2012. Los lomentos de Sophora macrocarpa se obtuvieron en Chilln, sector Los Lleuques (36 51' 18" S,71 38' 34" O), Provincia de uble, Regin del Bo-Bo. Las lomentos de S. cassioides fueron recolectados en la Facultad de Agronoma (36 49 39 S, 73 2 20 O), Campus Chilln y por ltimo los lomentos de S. toromiro se obtuvieron de un vivero (Las Brujas) con ubicacin en Talagante (33 40 00 S, 70 56 00 O), Regin Metropolitana. Todos fueron recolectados en el mes de octubre del ao 2011. A los lomentos recolectados se les extrajo las semillas y stas fueron guardadas en bolsas de papel a temperatura ambiente para su posterior utilizacin.Previo al ensayo se determin, el peso de 1000 semillas.

Germinacin

Se utilizaron 1.560 semillas en total, 520 de cada especie, las que fueron sometidas a 5 ensayos, para romper la dormancia. Las semillas fueron colocadas en placas Petri previamente lavadas y esterilizadas en autoclave por 30 min a 121 oC. Despus de realizados los tratamientos, las semillas fueron distribuidas en cmara de germinacin y cmara de refrigeracin. Previo a esto, cada semilla fue tratada con fungicida (Benlate 0.7 g + Captan 1.5 g en 1 litro de agua) para su desinfeccin. A continuacin se describen los tratamientos (T) a los cuales fueron sometidas las semillas para romper la dormancia:Ensayo I. Para la escarificacin qumica con cido sulfrico comercial concentrado al 98 %, se utilizaron 120 semillas de cada una de las especies, las semillas se depositaron en un vaso precipitado por 0, 30 y 60 min de exposicin al cido (Tabla 1). Transcurrido el tiempo, stas se lavaron con agua destilada durante 15 minutos para eliminar residuos de cido. Despus del lavado fueron puestas en la cmara de germinacin 20 C, en oscuridad por 30 das. Tabla 1. Escarificacin qumica con cido sulfrico (98 %) a 20 C en semillas del gnero Sophora. H2SO4 al 98%

(min)

Especie

S. toromiroS. cassioidesS. macrocarpa

0T1T4 T7

30T2 T5 T8

60 T3T6 T9

Ensayo II. Se utilizaron 80 semillas de cada especie a las que se les realiz una perforacin utilizando un punzn al lado contrario del hilo y dos ms, una en sentido opuesto a la otra. Esta perforacin debe ser fina de no ms de 1 mm, de tal manera de solo atravesar la cubierta seminal y no daar el embrin. Luego de la perforacin, las semillas se dejaron en agua destilada por 24 horas, lo que permite hidratar la semilla, finalmente se llevaron a la cmara de germinacin a 20 C en oscuridad por 30 das (Tabla 2).

Tabla 2. Escarificacin mecnica a 20 C en semillas del gnero Sophora.Perforacin de semillaEspecie


No (Testigo)T1T3T5

SiT2T4T6

Ensayo III. Se tomaron 120 semillas de cada especie, las que se expusieron por 24 horas en giberelina en concentraciones de 500 y 2.000 mg L-1 (Tabla 3), luego se realiz un enjuague con agua destilada. Una vez aplicado el tratamiento se llev a cmara de germinacin a 20 C en oscuridad por 30 das. Tabla 3. Aplicacin de giberelina (GA3), a distintas concentraciones a 20 C en semillas del gnero Sophora. Giberelina (mg L-1)Especie


1 0T1T4T7

1 500T2T5T8

2 2.000T3T6T9

Ensayo IV. Para la escarificacin qumica se procedi de igual forma que el ensayo 1 a 20 C con cido sulfrico comercial concentrado al 98 %. Se utilizaron 120 semillas de cada una de las especies, las semillas se sumergieron en un vaso precipitado por 0, 30 y 60 min de exposicin al cido (Tabla 4). Una vez expuestas al cido, stas se lavaron con agua destilada durante 15 minutos para eliminar residuos de cido. Despus del lavado fueron puestas en la cmara de refrigeracin a 10 C, en oscuridad por 60 das. Tabla 4. Escarificacin qumica con cido sulfrico (98 %) a 10 C en semillas del gnero Sophora.H2SO4 al 98%

(min)Especie


0T1T4T7

30T2T5T8

60T3T6T9

Ensayo V. Para este ensayo se procedi de igual manera que en el ensayo II, con la diferencia que en lugar de la cmara a 20 C se utiliz una cmara de refrigeracin a 10 C, en oscuridad por 60 das (Tabla 5). Tabla 5. Escarificacin mecnica a 10 C en semillas del gnero Sophora.Perforacin de semillaEspecie


No (Testigo)T1T3 T5

SiT2T4 T6

En los ensayos a 20 C se efectuaron registros de semillas germinadas cada 2 das y cada 4 das para los ensayos realizados a 10 C, los datos se registraron en una tabla que contena el nmero de semillas germinadas por da y por repeticin. Se consider como germinada la semilla cuando su radcula traspas la testa. El porcentaje de semillas germinadas (PG) se calcul con la siguiente frmula: PG = (N de semillas germinadas) / (N de semillas sembradas) x 100Descripcin morfolgica de semillas y cambios durante la germinacin

La descripcin morfoanatmica se realiz con fotografas obtenidas con el microscopio electrnico de barrido en el Laboratorio de Microscopa Electrnica de la Universidad de Concepcin. Las muestras previamente fijadas en formaldehido (alcohol al 70%, acido actico, formalina), fueron llevadas a una serie de etanol en concentraciones crecientes cada 10 min (30, 50, 70, 80, 90 y 100% de etanol) hasta llegar a los 60 min, con el propsito de deshidratar la semilla para un posterior secado punto crtico, finalmente se metalizaron con vapores oro dejando un espesor de 450 angstrom (), para as obtener las fotografas a lo largo del proceso de germinacin considerando el da 0 para una mejor evaluacin. Para esta descripcin se consideraron las semillas de los tratamientos realizados por 30 das a 20 C, donde se caracterizaron las estructuras anatmicas observadas.Diseo experimental y anlisis estadsticoLos ensayos se realizaron con un diseo completamente aleatorio con arreglo factorial de 2 x 3 para los tratamientos con escarificacin mecnica y de 3 x 3 para los tratamientos con escarificacin qumica y aplicacin de giberelina, con 4 repeticiones y una unidad experimental de 10 semillas.

Para el anlisis estadstico se utiliz el programa INFOSTAT realizndose anlisis de varianza (ANOVA) y Test de Tukey (Balzarini et al., 2008), para determinar las diferencias entre tratamientos, con un nivel de significancia de 0,05 entre las medias. Los porcentajes de germinacin obtenidos para cada tratamiento fueron transformados utilizando la siguiente expresin (% germinacin + 0,5)1/2 (Little y Hills, 1976).RESULTADOS Y DISCUSIN

Peso de 1000 semillas

Para S. toromiro el peso de 1.000 semillas fue 37,6 g, para S. cassioides fue de 68,8 g y para S. macrocarpa fue de 354,5 g, esto lleva a que en 1 kilogramo hay aproximadamente 2.800 semillas de S. macrocarpa, 14.500 semillas de S. cassioides y 26.500 semillas de S. toromiro.

GerminacinEfecto de escarificacin qumica sobre la germinacin a 20 CAl analizar los resultados se observ que no existen diferencias significativas entre las especies para cada tratamiento en el porcentaje de germinacin (P>0,05). Sin embargo existen diferencias significativas entre tratamientos, ya que el porcentaje alcanzado por los tratamientos con escarificacin qumica a los 30 y 60 minutos de exposicin al cido fue estadsticamente superior con respecto al testigo (P0,05). Sin embargo existen diferencias significativas entre el testigo y la perforacin para cada una de las especies (Tabla 7).

Con este mtodo de escarificacin mecnica se logr un alto porcentaje de germinacin para las tres especies, especialmente en S. toromiro donde se logr un porcentaje del 98 % de germinacin. Un rol fundamental fue la exposicin en agua destilada por 24 horas posterior a la perforacin, la cual permiti que el embrin se hidratara, esto coincide con lo descrito por Donoso (2006) en Sophora cassioides quien obtuvo sobre un 90 % de germinacin realizando un corte fino a la semilla de no ms de 1 mm por el lado contrario del hilo y exponindolas en agua por 24 horas. Pulido y Tendero (2001) demostraron que al utilizar un corte se llega incluso a un 100 % de germinacin en Sophora japonica y Robinia pseudacacia, especies de la misma familia. Guerrero (2000) observ que utilizando escarificacin mecnica como tratamiento pregerminativo en semillas de Robinia pseudacacia, se obtena un mayor porcentaje de germinacin respecto a la escarificacin qumica. La hidratacin es una condicin indispensable para activar el metabolismo (Besnier, 1989), por lo que en este tratamiento el comienzo de la hidratacin (imbibicin) se hizo mucho ms uniforme al realizar perforaciones.Tabla 7. Porcentajes de germinacin de semillas del gnero Sophora con escarificacin mecnica. Ensayo 2.

Perforacin de semillaEspecie


No (Testigo) 5 bA 2,5 bA 7,5 bA

Si98 aA90,0 aA63,0 aA

Tratamientos con letras maysculas distintas en sentido horizontal indican diferencias significativas entre especies; tratamientos con letras minsculas distintas en sentido vertical indican diferencias significativas entre tratamientos segn Test de Tukey (P < 0,05).

Efecto de la aplicacin de giberelina sobre la germinacinAl analizar los resultados no existi diferencias significativas tanto para las comparaciones entre especies como para los niveles de tratamientos (P>0,05). (Tabla 8). Segn Hartmann y Kester (1987) debe ser mediante una exposicin por 12 horas en solucin de GA3 de 500 a 1.000 mg L-1 para semillas grandes, lo que no coincide con esta investigacin para ninguna de las tres especies, donde los porcentajes de germinacin fueron muy bajos y muy similares al testigo, aunque se utiliz una exposicin de 24 horas y 2.000 mg L-1 como mxima concentracin no fue suficiente para lograr una alta capacidad de germinacin. Esto se debera a que el endospermo juega un rol fundamental al ser un tejido de reserva, el cual es necesario para la degradacin y as liberar azcares y aminocidos importantes para el desarrollo del embrin, es as como el endospermo es necesario para transportar giberelinas endgenas presentes en el embrin (Azcn-Bieto y Taln, 2008), y que cuando son insuficientes se realizan las aplicaciones externas que a su vez suplen los requerimientos de luz o fro que necesitan algunas semillas para germinar, pero en este caso al no existir endospermo en las semillas no es posible que las GA3 acten eficazmente.Tabla 8. Porcentajes de germinacin de semillas del gnero Sophora con aplicacin giberelina. Ensayo 3. Giberelina (mg L-1)Especie


05 aA 2,5 aA7,5 aA

5000 aA 0 aA8 aA

2.0003 aA 3 aA0 aA

Tratamientos con letras maysculas distintas en sentido horizontal indican diferencias significativas entre especies; tratamientos con letras minsculas distintas en sentido vertical indican diferencias significativas entre concentracin de giberelinas segn Test de Tukey (P < 0,05).

Efecto de escarificacin qumica sobre la germinacin a 10 CMediante el anlisis de varianza se observ que existe diferencia significativa entre las especies con 30 min en H2SO4 entre S. cassioides y S. macrocarpa con respecto a S. toromiro (P < 0,05).En la escarificacin por 60 min existe diferencia significativa entre S. toromiro y S. macrocarpa. Del mismo modo, hay diferencias significativas entre el testigo y los tratamientos con cido sulfrico (P > 0,05) (Tabla 9). El tratamiento pregerminativo de escarificacin qumica es necesario para las especies con testa dura que presentan latencia fsica como es el caso de las semillas estudiadas. El tipo de tratamiento y su duracin depende de la latencia (Donoso, 2006), por lo que si se realiza una exposicin por mayor tiempo asegura una buena germinacin.Tabla 9. Porcentajes de germinacin de semillas del gnero Sophora con escarificacin qumica. Ensayo 4.H2SO4 al 98%(min)Especie


0 3 bA 0 bA 0 bA

3035 aA 80,0 aB92,5 aB

6068 aB 92,5 aAB97,5 aA

Tratamientos con letras maysculas distintas en sentido horizontal indican diferencias significativas entre especies; tratamientos con letras minsculas distintas en sentido vertical indican diferencias significativas entre tratamientos segn Test de Tukey (P < 0,05).

Efecto de escarificacin mecnica sobre la germinacin a 10 CSe observ diferencias significativas entre S. toromiro (87,5 %) y S. macrocarpa (50 %) en el tratamiento con escarificacin mecnica (P < 0,05) (Tabla 10). La temperatura no tuvo mayor incidencia en la capacidad de germinacin de las especies, ya que los porcentajes se asemejan con los obtenidos a 20 C. Tambin se observan diferencias significativas entre el testigo y los tratamientos con escarificacin mecnica. Al igual que a 20 C la exposicin al agua destilada posterior a la utilizacin de cido fue fundamental para la hidratacin de la semilla y su germinacin. El porcentaje de germinacin al realizar una perforacin a la semilla fue mayor con respecto a lo realizado por Vergara (2005), quien utilizando lija obtuvo un porcentaje inferior (50 %). Tabla 10. Porcentajes de germinacin en escarificacin mecnica con perforacin para cada especie. Ensayo 5. Perforacin de semillaEspecie


No (Testigo) 3,0 bA 0 b.A0 bA

Si87,5 aA 72,5 aAB 50 aB

Tratamientos con letras maysculas distintas en sentido horizontal indican diferencias significativas entre especies; tratamientos con letras minsculas distintas en sentido vertical indican diferencias significativas entre tratamientos segn Test de Tukey (P < 0,05).Germinacin acumuladaMediante el registro realizado durante los 30 y 60 das se obtuvo la germinacin acumulada para cada especie considerando los tratamientos testigos y escarificacin qumica (cido sulfrico por 0,30 y 60 min de exposicin) y mecnica (perforacin) a 20 C y 10 C. Cuando la temperatura a la que se someten las semillas es baja se retrasa la germinacin (Besnier, 1989), por lo tanto a 10 C fue ms lenta que a 20 C (Apndice 2), por ello tambin se dejaron por 60 das a diferencia de los tratamientos a 20 C que solo fueron por 30 das (Apndice 2). Sin embargo, los porcentajes de germinacin obtenidos a ambas temperaturas son similares, lo que no concuerda con los resultados obtenidos por Vergara (2005), donde a 20 C obtuvo un bajo porcentaje respecto a 12 C para S. macrocarpa con 45 min de exposicin al cido.

La germinacin comenz a los 7 das para todas las especies sometidas a 20 C (Apndice 1) y a partir del da 28 para los tratamientos a 10 C (Apndice 2). Para S. cassioides concuerda con lo descrito por Donoso (2006) donde las semillas germinan a los 7 das en cmara germinadora. Tambin coincide para S. toromiro donde Gonzlez et al. (2008) obtuvieron que las primeras semillas germinaron a los siete das de iniciado el ensayo. Las semillas de S. macrocarpa comenzaron su germinacin a los 7 das, lo que se contrapone con lo obtenido por Vergara (2005), donde las semillas germinaron a partir del da 15 desde la siembra.

Descripcin morfolgica y descripcin morfo - anatmica de los estados fenolgicos durante la germinacinS. toromiro presenta sus flores hermafroditas solitarias con una corola papilionada de color amarillo, con un cliz campanulado, pentadentado (Figura 1 a). Su fruto es un lomento indehiscente, con alas de margen liso, ste posee de 4 a 12 cm de largo y 5 a 7 mm de ancho con 1 a 9 artejos (Figura 1 b), las semillas de forma ovoidea globosa de color caf-amarillo (Mackinder y Staniforth, 1997) (Figura 1 c). En la semilla el hilo se presenta como una hendidura en forma elptica aparentando una cicatriz ubicada en la regin lateral de la semilla (Figura 1 d).Figura 1. S. toromiro. a. Flor. b. Fruto Lomento. c. Semillas. d. Semilla, hilo.

S. cassioides al igual que S. toromiro exhibe sus flores de color amarillo formando racimos colgantes con un cliz campanulado y corola papilionada (Riedeman y Aldunate, 2003) (Figura 2 a). El lomento indehiscente madura a comienzos del otoo tiene de 10 a 15 cm de largo y 6 a 8 mm de ancho, posee de 3 a 8 artejos unidos o separados y presenta alas con margen irregular (Figura 2 b). La semilla es ms bien de forma elptico aplanada, de color amarillo (Figura 2 c). La regin hilar es elptica y ubicada lateralmente en la base de la semilla. (Figura 2 d). Figura 2. S. cassioides. a. Flor. b. Fruto Lomento. c. Semillas. d. Semilla, hilo.

S. macrocarpa tambin presenta las flores de color amarillo y de igual morfologa que las especies descritas anteriormente, solo que dispuestas en racimos cortos (Rodrguez et al., 1983) (Figura 3 a). El lomento es indehiscente no alado a diferencia de S. toromiro y S. cassioides, posee de 3 a 5 artejos separados por estrangulaciones (Figura 3 b). Las semillas son de color caf, de forma ovoide (Figura 3 c).El hilo es de forma elptica ubicado lateralmente en la base de la semilla. (Figura 3 d).Figura 3. S. macrocarpa. a. Flor. b. Fruto Lomento. c. Semillas. d. Semilla, hilo.

Da 0. Al realizar un corte longitudinal se observ que el dimetro de la semilla es variable de acuerdo a la especie, S. toromiro es la que presenta menores dimensiones (5,6 mm de longitud y 4,38 mm de dimetro aproximadamente) (Figura 4 a), en cambio S. macrocarpa es la semilla que posee un mayor tamao (entre 10,6 mm de longitud y 7,6 mm de dimetro) (Figura 4 c). S. cassioides posee dimensiones que varan entre (6,2 mm de longitud y 4 mm de dimetro aproximadamente) (Figura 5 e). La cubierta seminal de las especies de Sophora poseen una primera capa de esclereidas columnares o macroesclereidas de forma muy alargada (Dimitri y Orfila, 1985), esta primera capa proviene del tegumento externo y est asociada tambin a un mayor grado de dureza e impermeabilidad. Una segunda y tercera capa provienen tambin del tegumento externo, donde se encuentran clulas pilares (22,2 m) y el parnquima formado por clulas grandes. Por otro lado, el tegumento interno desaparece durante el desarrollo de la semilla (Esau, 1982). La longitud de estas estructuras vara segn la especie, la capa de empalizada mide hasta 0,2 mm y el parnquima hasta 0,25 mm aproximadamente (Figura 4 b, d y 5 f).

Figura 4. Corte longitudinal de semillas de S. toromiro (a y b) y S. macrocarpa (c y d). a. Semilla. b. Cubierta seminal. c. Semilla. d. Cubierta seminal.

c: cutcula, d: dimetro, l: longitud. esc: esclereidas columnares, cp: clulas parenquimticas, em: embrin, cep: clulas pilares.

Figura 5. Corte longitudinal de semilla de S. cassioides. e. Semilla. f. Cubierta seminal.

c: cutcula, d: dimetro, l: longitud, esc: esclereidas columnares, cp: clulas parenquimticas, em: embrin.

Considerando que las semillas de las especies varan solo en las dimensiones y espesor de los tejidos, se utiliz solo una de las especies en cuestin (S. toromiro), a contar del da 11 para la descripcin de los estados fenolgicos siguientes.El dimetro de la semilla de un corte transversal es de 8,1 mm aproximadamente (Figura 6 a). Estas semillas tiene la caracterstica de mantener una baja proporcin de humedad, esta condicin est ligada a la estructura llamada hilo que presenta un dimetro de 2,3 mm aproximadamente (Figura 6 b). La regin hilar consta de un tejido funicular y dos capas de empalizada, donde la ms externa deriva de dicho funculo, tambin existe un grupo de traqueidas, que tiene como funcin la conduccin de agua y sales diluidas (Dimitri y Orfila, 1985) (Figura 6 c). El embrin de la semilla es de forma folial inverso (Niembro, 1989), donde la radcula no sobresale de los cotiledones y tiene una funcin fundamental para la semilla, emerge primero y es la encargada de generar las races posee un dimetro aproximado de 1,62 mm. (Figura 6 d). Figura 6. Corte transversal de semilla de S. macrocarpa. a. Semilla. b. Hilo. c. Regin hilar. d. Radcula.

d: dimetro, hi: hilo, ah: arilo hilar, hh: hendidura hilar, tf: tejido funicular, ce: capas en empalizada, t: traqueidas, em: embrin, r: radcula. Da 1 10. Al sptimo da comenz la germinacin, cuando la radcula atraves la cubierta seminal (Figura 7 a, b y c), la longitud de la radcula vari entre 1,7 y 2,6 mm aproximadamente, los cotiledones se separaron (Figura 7 d) y la cofia alcanz una longitud de 0,6 mm (Figura 7 a). La cofia presenta clulas que tienen como funcin la proteccin del meristemo apical. Las clulas que se encuentran posterior a la cofia son las encargadas del crecimiento en longitud de la radcula (Jensen, 1988).Figura 7. Estado fenolgico de semillas de S. toromiro (a), S. cassioides (b) y S. macrocarpa (c y d). a. Radcula emergiendo de la semilla. S. cassioides. b. Radcula emergiendo de la semilla. S. macrocarpa. c. Radcula emergiendo de la semilla. d. Cotiledones.

co: cotiledones, r: radcula.

Da 11 20. El hipoctilo creci muy poco, adems existe poca diferencia entre la raz primaria y el hipoctilo, que midieron 9,3 mm y 1,3 mm de longitud, respectivamente (Figura 8 a). Los cotiledones se encuentran ya bien separados uno de otro (Figura 8 a y b). La germinacin de estas especies es hipogea, por lo que solamente la plmula atraviesa el suelo, para dar origen a los primeros rganos fotosintetizadores de la planta (Besnier, 1989). La plmula con sus hojas embrionarias aparece con sus hojas inversas (Besnier, 1989) (Figura 8 c y d).Figura 8. Estado fenolgico de semilla de S. toromiro. a. Raz primaria. b. Cotiledones. c. Cotiledn. d. Plmula.

c: cutcula, co: cotiledones, pl: plmula, rp: raz primaria, hp: hipoctilo.

Da 21 30. A partir del da 25 ya se encuentran formadas la raz principal y las secundarias, adems de la extensin de la plmula. An el hipoctilo y epictilo se mantienen con menor longitud. (Figura 9 a, b y c).

El embrin se desprendi de la cubierta seminal a los 21 das aproximadamente (Figura 5 b), permitiendo diferenciar claramente los cotiledones (Figura 9 b y c). La ruptura ocurre en el sector basal de la semilla, permitiendo la salida de los cotiledones y el resto de la cubierta seminal queda intacto (Figura 9 a).

En la cubierta seminal las clulas parenquimticas se extienden debido a la imbibicin de agua al pasar lo das llegando a una longitud de 0,4 mm (Figura 9 d).

Los cotiledones cuando ya han crecido son ms gruesos y carnosos, caractersticas de las semillas que no poseen endosperma (Niembro, 1988).Estos cotiledones funcionan solo como rganos de reservas y material nutricio en la germinacin.Figura 9. Estado fenolgico de semilla de S. toromiro. a. Semilla germinada. b. Cotiledones. c. Cotiledones. d. Cubierta seminal.

co: cotiledones, rp: raz primaria, rs: raz secundaria, hp: hipoctilo, ep: epicotilo, esc: esclereidas columnares, cp: clulas parenquimticas, em: embrin.

Da 31 40. Se pueden distinguir los primordios foliares los que darn origen a la actividad fotosinttica, con ello tambin se pueden distinguir pelos epidrmicos que tienen como funcin la proteccin (Figura 10 a y b) y tienen una longitud de 0,5 milmetros aproximadamente. En la Figura 10 c se puede observar la superficie del primordio foliar, la cual presenta estomas a nivel de la epidermis. La longitud promedio que presentan los estomas es de 25 m y un dimetro de 16,7 m aproximadamente con clulas oclusivas muy evidentes (Figura 10 d). Figura 10. Estado fenolgico de semilla de S. toromiro. a. Primordios foliares. b. Pelos epidrmicos. c. Clulas superficiales. d. Detalle de estomas.

pf: primordios foliares, pe: pelos epidrmicos, ces: clulas en superficie de primordio foliar, es: estoma, os: ostiolo, ceo: clulas oclusivas.

CONCLUSIONES

Las conclusiones obtenidas de los resultados de esta investigacin son las siguientes:

1. El mtodo ms efectivo para incrementar el porcentaje de germinacin se obtiene con la escarificacin mecnica y la escarificacin qumica con cido sulfrico, para las tres especies de Sophora en estudio.

2. Para las tres especies la temperatura tanto 10 C como 20 C no incide mayormente en el porcentaje de germinacin, pero si en el tiempo requerido para el proceso.

3. Las tres especies no respondieron al tratamiento con cido giberlico para estimular la germinacin. 4. Las capas de la cubierta seminal varan solo en las dimensiones de las clulas esclereidas, clulas pilares y parnquima.REFERENCIAS1. Azcn-Bieto, J. y M. Taln. 2008. Fundamentos de fisiologa vegetal. (2a. ed.). McGraw-Hill Interamericana / Universitat de Barcelona. Madrid, Espaa.2. Balzarini, M., L. Gonzlez, M. Tablada, F. Casanoves, J. Di Rienzo y C. Robledo 2008. InfoStat: software estadstico: manual del usuario. Versin 2008. Brujas. Crdoba, Argentina.3. Besnier, F. 1989. Semillas: biologa y tecnologa. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, Espaa.4. Bordeu, A. 1992. Vuelve el toromiro a Isla de Pascua? Ambiente Desarro. (Chile) 8(4): 63-66.5. Dimitri, M. y E. Orfila. 1985. Tratado de morfologa y sistemtica vegetal. Acme. Buenos Aires, Argentina.6. Donoso, C. 2006. Las especies arbreas de los bosques templados de Chile y Argentina: autoecologa. Marisa Cuneo Ediciones. Valdivia, Chile.7. Esau, K. 1982. Anatoma de las plantas con semilla. Hemisferio Sur. Buenos Aires, Argentina.8. Gonzlez, S., R. Rodrguez y M. Baeza. 1991. Arboles del Bio-Bio. Ediciones Universidad de Concepcin. Concepcin, Chile.9. Gonzlez, M., I. Quiroz, E. Garca y B. Gutirrez. 2008. Escarificacin qumica con cido sulfrico como tratamiento pregerminativo para semillas de toromiro (Sophora toromiro Skottsb.). Cienc. Investig. For. 14(1): 111-118.

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Apndice 2. Germinacin acumulada a 10 C para los tratamientos de escarificacin por especie.

tesis anitatesis anita aguirre aguirre

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