Las semillas son un componente vital en la dieta mundial. Los granos de cereales comprenden el 90% de todas las semillas cultivadas y contribuyen con la mitad del abastecimiento de energía por persona. En particular, el sorgo es el quinto cereal de mayor importancia a nivel mundial. En México, el cultivo de sorgo ocupa el tercer lugar en cuanto a magnitud de superficie cosechada con riego. El Brotado Pre-Cosecha (BPC) es un problema muy común en cereales, sobre todo cuando el periodo de cosecha coincide con condiciones de humedad ambiental muy elevada, causando grandes pérdidas económicas y agrícolas. Estudios previos en sorgo indican que el grado de latencia, y por lo tanto la susceptibilidad al BPC depende, entre otros factores, del balance hormonal entre el Ácido Abscísico (ABA) que inhibe la germinación y las Giberelinas (GAs) que promueven la germinación. El balance hormonal se ha estudiado en términos de la sensibilidad de los tejidos a estas hormonas, así como de los niveles endógenos de éstas. En reportes previos se encontró que las semillas resistentes al BPC (línea IS9530) tienen un mayor grado de latencia (impuesta en gran medida por la cubierta) que las semillas susceptibles (línea Redland B2). Asimismo, se encontró que la línea resistente al BPC tenia una mayor sensibilidad al ABA. El objetivo general de este trabajo fue analizar las bases histológicas y bioquímicas del BPC en dos líneas de sorgo (IS9530 y Redland B2) cultivadas en diferentes condiciones, así como estudiar el efecto del almacenamiento por diversos intervalos de tiempo en la velocidad de germinación de dichas semillas. Se utilizaron semillas cosechadas en Argentina en los años 1997, 1998, 1999 y 2002, almacenadas por seis, cinco, cuatro y un año respectivamente y semillas cosechadas durante la ontogenia o maduras en 2003 (cultivadas en México). Por antecedentes de nuestro grupo de trabajo se sabe que las semillas cultivadas en Argentina presentaron durante la ontogenia susceptibidad contrastante al BPC (scBPC), siendo Redland B2 susceptible e IS9530 resistente al BPC. Este comportamiento se mantuvo en las semillas maduras, presentando una mayor velocidad de germinación la línea Redland B2. En este estudio se encontró que el almacenamiento de las semillas cosechadas en 1997, 1998 y 2002 provocó un cambio en la velocidad de germinación. En este sentido, las semillas de IS9530 almacenadas germinaron con igual o mayor velocidad que las de Redland B2. Las semillas cosechadas en 1999 y almacenadas por 4 años mantuvieron el comportamiento de las semillas recién cosechadas, presentando una mayor velocidad de germinación para la línea Redland B2. Sin embargo, se observó que las diferencias en la velocidad de germinación entre ambas líneas fue disminuyendo con el tiempo de almacenamiento. Con respecto al efecto de las condiciones climáticas de la zona de cultivo en la susceptibilidad al BPC de las líneas de sorgo estudiadas, se observó que las semillas de Redland B2 cultivadas en México (cosecha 2003), no presentaron BPC durante la ontogenia. También se observó en las semillas maduras recién cosechadas que la velocidad de germinación fue significativamente mayor en la línea IS9530 con respecto a la de la línea Redland B2 (p>0.05). Al analizar la velocidad de toma de agua de las semillas maduras, se encontró que aunque es ligeramente superior para Redland B2 en las primeras horas de imbibición, a tiempos más largos no hay diferencias significativas entre ambas líneas que expliquen las diferencias observadas en la velocidad de germinación. Por otra parte, se realizaron las comparaciones histológicas e histoquímicas de las semillas de 22 días post – antesis (DPA) y maduras (> 60 DPA) recién cosechadas (cosecha 2003, cultivadas en México). Se encontró que la anatomía general para las semillas maduras de ambas líneas es: pericarpio, cutícula, aleurona, endospermo con almidón, epidermis monoestratificada, escutelo con almidón y eje embrionario. Se determinó por medición del grosor de los estratos que la cubierta en semillas de 22 DPA es significativamente mayor en IS9530 (442.07 ± 25.48) que en Redland B2 (376.20 ± 14.67). También se observaron diferencias durante la ontogenia de las semillas, encontrándose un desarrollo más rápido del embrión en Redland B2 que en IS9530; mientras que en IS9530 se desarrollaron más rápido las capas de cutícula que en Redland B2. En las semillas maduras no se encontraron diferencias histológicas significativas. Estos resultados permitirían explicar la mayor susceptibilidad al BPC de la línea Redland B2. Por otra parte, las características histológicas sugieren que debido a su temprano desarrollo embrionario y poca protección inicial, las semillas de Redland B2 son más susceptibles al BPC y probablemente a daños durante etapas avanzadas del desarrollo y durante su almacenamiento. Sin embargo, para que el BPC se exprese son determinantes las condiciones climáticas en que se desarrolla la semilla. A pesar de lo anterior, no se encontraron diferencias morfológicas determinantes en las semillas maduras recién cosechadas (2003) y después del almacenamiento que expliquen los cambios observados en la velocidad de germinación. Por otro lado, se midió la sensibilidad al ABA y GAs, así como la actividad de la alfa-amilasa en las semillas maduras de ambas líneas cosechadas en el 2003. IS9530 presentó un incremento en la sensibilidad a las GAs y una disminución en la sensibilidad al ABA. Los cambios en la sensibilidad a estas hormonas explican los cambios en la velocidad de germinación que presentan estas semillas. En las semillas maduras sin imbibir o imbibidas no se encontraron diferencias significativas en la actividad de alfa-amilasa entre ambas líneas. Los resultados anteriores sugieren que las condiciones ambientales en las cuales se desarrollan las semillas de las líneas estudiadas son determinantes para modificar el grado de latencia, susceptibilidad al BPC y velocidad de germinación y podrían participar en la susceptibilidad al deterioro durante el almacenamiento de estas semillas. Otros factores que podrían participar en los cambios en la velocidad de germinación de las semillas son entre otros, los niveles de especies reactivas de oxígeno (EROS), la duración y condiciones de almacenamiento, los niveles de agua de la semilla así como sus características morfológicas (desarrollo embrionario y grosor de las cutículas).
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