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6CFE01-059
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Ecología germinativa del endemismo ibérico amenazado Narcissus longispathus
(Amaryllidaceae)
HERRANZ SANZ, J.M.1, COPETE CARREÑO E.1, COPETE CARREÑO M.A.1 y
FERRANDIS GOTOR, P.1
1
Unidad de Botánica y Ecología. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos. Campus universitario, s/n, 02071,
Albacete.
Resumen
Narcissus longispathus es un geófito amenazado cuyas semillas, en el momento de la
dispersión, tienen embriones subdesarrollados y latentes. El reforzamiento de las poblaciones
naturales requiere la producción de planta ex situ, lo que precisa el conocimiento de su
ecología germinativa. En este trabajo se evalúan los requerimientos de temperatura e
iluminación para el crecimiento del embrión, rotura de la latencia y germinación, incubando
semillas bajo condiciones controladas de laboratorio. Asimismo, la fenología de crecimiento
del embrión y de emergencia de radículas es analizada exhumando mensualmente semillas
sembradas en condiciones de umbráculo.
La longitud media del embrión en semillas recién dispersadas es 1.50 mm, y los embriones
tienen que crecer hasta 3.80 mm para que se produzca la germinación. Ésta se produce de
forma óptima (>80%) en condiciones de oscuridad cuando las semillas se someten a 2 meses
de estratificación cálida simulando temperaturas de otoño (1 mes a 20/7ºC + 1 mes a 15/4ºC),
seguidos de 2 meses de estratificación fría (5ºC) simulando temperaturas invernales y
posterior incubación durante 30 días a 15/4ºC. Bajo condiciones casi naturales (umbráculo)
los embriones crecen durante el otoño y el invierno, emergiendo las radículas y plántulas a
principios de primavera.
Palabras clave
Crecimiento del embrión, fenología, iluminación, latencia, temperatura.
1. Introducción
Narcissus longispathus Pugsley (Amaryllidaceae), pertenece a la sección
Pseudonarcissi, con centro de origen y diversificación en la Península Ibérica (RÍOS-RUÍZ et
al., 1999). Constituye un buen ejemplo de endemismo ibérico local, restringido a las sierras
de Cazorla y Mágina (Jaén) (Figura 1), donde habita a orillas de arroyos y en praderas
juncales con humedad permanente, formando pequeñas poblaciones con distribución
severamente fragmentada (HERRERA et al., 1999; HERNÁNDEZ-BERMEJO et al., 2003).
Por estas razones, así como por la vulnerabilidad a las perturbaciones de su hábitat natural ha
sido incluida en la Lista Roja de Flora Vascular Española (MORENO, 2008) en la categoría
“en peligro de extinción”.
Para conservar especies de flora amenazadas es fundamental conocer su ecología
germinativa, tanto para producir planta destinada al reforzamiento de las poblaciones
naturales como para comprender las diferentes etapas del ciclo de vida de la especie y las
adaptaciones a su hábitat (NAVARRO y GUITIAN, 2003).
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A
B
Figura 1. Distribución de Narcissus longispathus en la Península Ibérica (A) y más detalladamente poblaciones detectadas
en la provincia de Jaén (B) (HERNÁNDEZ-BERMEJO et al., 2003).
En los estudios realizados hasta la fecha, las condiciones ambientales de temperatura
requeridas para la germinación de Narcissus varían mucho de unas especies a otras. Así, en
Narcissus serotinus L. (sección Serotini) y N. cavanillesii A. Barra y G. López (sección
Tapeinanthus) se alcanzan porcentajes de germinación > 90% a 15ºC en oscuridad antes de
los 30 días (MARQUES & DRAPER, 2012), presentando embriones desarrollados y ausencia
de latencia. En N. dubius Gouan (sección Tazettae), N. pallidulus (Graells) D. A. Webb
(sección Ganymedes), N. jonquilla L. y N. fernandesii Pedro (sección Jonquilla) hemos
observado que las semillas recién dispersadas tienen embriones perfectamente desarrollados,
pero presentan algún nivel de latencia fisiológica que retrasa la emergencia de las radículas
hasta 1-2 meses de incubación a la temperatura adecuada. En cambio, en las especies de la
sección Pseudonarcissi estudiadas la germinación es muy lenta, ya que presentan embriones
subdesarrollados en el momento de la dispersión y además son latentes, requiriendo unas
determinadas condiciones de temperatura para que puedan crecer dentro de la semilla hasta
alcanzar el tamaño crítico que posibilita la emergencia de la radícula (latencia
morfofisiológica, en adelante LMF).
En las angiospermas se han descrito 6 niveles de LMF simple que requieren
estratificación cálida (≥15ºC) para el crecimiento del embrión, y 3 niveles de LMF compleja,
que requieren estratificación fría (0-10ºC) para el desarrollo del embrión (BASKIN et al.,
2008). En Narcissus pseudonarcissus L. (VANDELOOK & VAN ASSCHE, 2008) y N.
hispanicus Gouan (COPETE et al., 2011) el embrión crece a temperaturas cálidas propias del
verano y principios de otoño (28/14, 25/10 y 20/7ºC) y termina de desarrollarse a
temperaturas más frías (15/4ºC) propias de finales de otoño, emergiendo la radícula a
continuación. Sin embargo, el cotiledón no emerge hasta finales de invierno, una vez que la
semilla con radícula emergida es expuesta a un largo periodo de estratificación fría. Este nivel
se conoce como LMF simple y profunda del epicotilo. En Narcissus alcaracensis Ríos et al.
(HERRANZ et al., 2013) el crecimiento del embrión se produce durante la estratificación fría
a 5ºC y a continuación, hacia finales de invierno-principios de primavera, se produce la
emergencia de la radícula seguida de la emergencia del cotiledón, presentado LMF compleja
de tipo intermedio.
En las semillas de Narcissus longispathus recién dispersadas la longitud del embrión es
1.50±0.05 mm versus un tamaño de la semilla de 4.09±0.05 mm (m±s.e., n=25), lo que indica
que el embrión es subdesarrollado. El embrión pequeño y la ausencia de germinación durante
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1 mes de incubación a temperaturas propias de su hábitat natural a lo largo del año (5, 15/4,
20/7, 25/10, 28/14 y 32/18ºC), sugiere que las semillas de N. longispathus presentan algún
nivel de LMF, cuya determinación es la finalidad de este trabajo.
2. Objetivos
En concreto, los objetivos de este trabajo son analizar: a) La fenología del crecimiento
del embrión y de la germinación en condiciones casi naturales; b) La influencia de diferentes
tipos de estratificación (fría, cálida+fría) y del tiempo de almacenaje en seco de las semillas
sobre la germinación.
3. Metodología
Material Vegetal
Para este estudio, las semillas fueron recolectadas en la población del arroyo de
Valdeazores (Sierra de Cazorla, Jaén, 30SWG1499, 1330 m), formada por alrededor de 2000
ramets, y localizada en una pradera juncal con humedad permanente dominada por Pteridium
aquilinum, Scirpus holoschoenus, Schoenus nigricans y Carex flacca. El 15 de Junio de 2003
se recogieron unas 550 cápsulas (aproximadamente 22000 semillas). Las semillas se
desecaron a temperatura ambiente de laboratorio (21-22ºC, h.r.≈60%) hasta el 1 de Julio,
momento de inicio de los test, considerando que en ese instante la edad de las semillas es 0
meses. Las semillas utilizadas en tests posteriores se conservaron en sobres de papel a
temperatura ambiente.
Fenología del crecimiento del embrión y de la germinación
El 1 de Julio de 2003, 50 semillas mezcladas con arena fueron puestas en cada una de
12 bolsas de tela de nylon. Las bolsas se enterraron a 5 cm de profundidad en una maceta
ubicada en un umbráculo del campo de prácticas de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros
Agrónomos de Albacete. Esta maceta fue regada hasta la capacidad de campo una vez por
semana desde el 1 de Octubre hasta el 31 de mayo y dos veces al mes el resto del año,
tratando de imitar las condiciones de humedad existente en el hábitat natural de la planta. El
registro de temperaturas en el umbráculo fue continuo a través de una estación meteorológica.
Las bolsas fueron exhumadas a principio de cada mes, y su contenido fue pasado por un tamiz
(1 mm) para separar las semillas de la arena. En 25 semillas recuperadas intactas los
embriones fueron medidos utilizando una lupa binocular equipada con micrómetro,
calculando la media y el error estándar para la muestra.
También el 1 de Julio, 3 réplicas de 200 semillas cada una fueron sembradas en
bandejas de plástico (40 x 30 x 5 cm) rellenas de turba y arena en proporción 3:1 y provistas
de agujeros de drenaje. Las bandejas se colocaron en el umbráculo descrito arriba y fueron
sometidas a la frecuencia de riego indicada. Las bandejas se examinaron semanalmente y las
plántulas emergidas fueron contadas y eliminadas.
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Efecto de diferentes tratamientos de estratificación y tiempo de almacenaje de las semillas
sobre la germinación
Las semillas fueron sometidas a 2 tratamientos de estratificación: (1) 4 meses de
estratificación fría y húmeda a 5ºC, (2) 2 meses de estratificación cálida y húmeda (1 mes a
20/7ºC + 1 mes a 15/4ºC) seguida por 2 meses de estratificación fría (5ºC). Las
estratificaciones se llevaron a cabo en condiciones de oscuridad, dado que en la especie
próxima N. alcaracensis fueron más efectivas que las realizadas con luz para promover la
germinación (HERRANZ et al., 2013). Las condiciones de oscuridad se lograron envolviendo
las placas Petri en 2 capas de papel de aluminio. Para la estratificación las semillas se
colocaron en placas Petri sobre 2 capas de papel de filtro humedecido con agua destilada. Tras
los tratamientos de estratificación, se llevaron a cabo test de germinación durante 30 días,
tanto en luz como en oscuridad, a la temperatura constante de 5ºC, así como a las
temperaturas fluctuantes (12/12hr) de: 15/4, 20/7, 25/10, 28/14 y 32/18ºC, la fase de luz de
cada cámara de germinación fue programada para coincidir con el tramo de temperatura más
alta y la fase de oscuridad con el tramo de temperatura más bajo.
Un lote de 100 semillas fue asignado a cada test, distribuido en 4 réplicas de 25
semillas. Cada réplica fue colocada en una placa Petri de 9 cm de diámetro sobre una capa
doble de papel de filtro humedecido con agua destilada y sellada con parafilm para evitar la
pérdida de humedad.
Para evaluar la influencia del tiempo de almacenaje en seco de las semillas sobre la
capacidad germinativa, los test con semillas expuestas al tratamiento (2) se llevaron a cabo
con semillas almacenadas 0, 8 y 20 meses.
También se realizó un test control con semillas incubadas tanto en luz como en
oscuridad durante 5 meses a 15/4, 20/7, 25/10, 28/14 y 32/18ºC, a fin de comparar los
resultados con los obtenidos con semillas estratificadas durante 4 meses e incubadas 1 mes a
distintas temperaturas. La manipulación de las semillas y placas Petri en condiciones de
oscuridad se efectuó mediante una lámpara de luz verde (LUNA et al., 2004).
4. Resultados
Fenología del crecimiento del embrión y de la germinación
En las semillas enterradas el crecimiento del embrión fue continuo desde el 1 de
Septiembre de 2003 hasta el 1 de Mayo de 2004, aunque las tasas de crecimiento más altas se
registraron en Octubre, Diciembre y Marzo. Para el 1 de Marzo de 2004, la longitud del
embrión era 3.02±0.11 mm y un 16% de las semillas ya habían germinado dentro de las
bolsas. En semillas con la testa rota, a punto de germinar, el tamaño del embrión, denominado
tamaño crítico, fue 3.80±0.06 mm. El 1 de Abril de 2004 la longitud del embrión fue
3.37±0.11 y un 62% de las semillas germinaron dentro de las bolsas. En Marzo de 2004, la
temperatura media de las máximas y de las mínimas registrada en el umbráculo fue 13 y 2ºC,
respectivamente (Figura 2).
35
A
15
5
-5
J
100
A S
O N D
J
F M A M J
M A
M
M A
M A
4.0
4
B
80
(0)
(68)
(52)
(62)
(16)
(16)
(0)
3.5
3,5
3.0
3
2.5
2,5
60
2.0
2
40
1.5
1,5
Shoot emergence
Emergencia
del tallo
Longitud
del embrión
Embryo
length
20
0
1.0
1
Embryo length (mm)
(%)(%)
Emergence
del tallo
Emergencia
minimum
mínimo
maximum
máximo
25
Longitud del embrión (mm)
Temperatura
Mean daily
media (ºC) (ºC)
temperatures
6/9
0.5
0,5
0.0
0
01J 01A 01S 01O 01N 01D02 E01 F01M01A01M01 J
07 08 09 2003
10 11 12 01 02 032004
04 05 06
03 03 03 03 03 03 04 04 04 04 04 04
01M01 A01M
03 04
05
2005
05 05 05
01M01A
032006
04
06 06
01M01 A
032007
04
07 07
Figura 2. Temperaturas medias diarias mínimas y máximas (A) y fenología de crecimiento del embrión y emergencia del
tallo a partir de semillas sembradas en Julio de 2003(B). Números entre paréntesis próximos a la longitud del embrión
indican la emergencia de raíz (%) si es > 0.
Entre el 1 de Julio de 2003 y el de Febrero de 2004 no emergió ninguna plántula. Estas
empezaron a emerger el 1 de Marzo de 2004, en un porcentaje similar al de las semillas con
radículas emergidas dentro de las bolsas con semillas enterradas, lo que descarta cualquier
tipo de latencia del epicotilo. Los valores más altos de emergencia de plántulas se registraron
durante Marzo de 2004, alcanzando la emergencia acumulada al final de dicho mes el
73.7±4%. En la primavera de 2004, la última emergencia de plántulas se registró el 8 de
Mayo, alcanzando la emergencia acumulada de 75.3±4.1%. Entre el 8 de Mayo de 2004 y el 1
de Marzo de 2005 no emergió ninguna plántula, pero al final de la primavera de 2005 la
emergencia acumulada alcanzó 96±2%. La última emergencia se registró el 10 de Abril de
2007, pero la emergencia acumulada (96.5±2%) apenas se incrementó durante los 2 últimos
años (Figura 2).
Efecto de diferentes tratamientos de estratificación y tiempo de almacenaje de las semillas
sobre la germinación
En el test control la germinación fue nula en todos los casos. Asimismo, el tratamiento
de estratificación fría a 5ºC durante 4 meses no promovió la germinación, y ninguna semilla
germinó cuando fueron transferidas a las diferentes temperaturas de incubación.
El tratamiento de estratificación consistente en 2 meses de estratificación cálida (1
mes a 20/7ºC + 1 mes a 15/4ºC), simulando temperaturas de otoño, seguidas por 2 meses de
estratificación fría a 5ºC, simulando temperaturas de invierno, promovió la germinación. Así,
semillas con 0 meses de almacenaje germinaron 39±3.8% a 15/4ºC en oscuridad, porcentaje
que se incrementó hasta 76±4.2% en semillas almacenadas en seco durante 20 meses. Los
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porcentajes de germinación más altos se lograron en semillas incubadas a 5 y 15/4ºC en
condiciones de oscuridad, siendo el máximo absoluto 86.8±2.9%, logrado a 5ºC. Los
porcentajes de germinación aumentaron significativamente (p < 0.001) con el tiempo de
almacenaje durante el periodo de 20 meses evaluado en este estudio. Las semillas incubadas
en oscuridad tuvieron porcentajes de germinación significativamente más altos (p < 0.001)
que los alcanzados con semillas incubadas en luz (Figura 3).
Germinación (%)
100
100
5ºC
100
15/4ºC
80
80
80
60
60
60
40
40
40
20
20
20
Incubación:
Luz
20/7ºC
Oscurida
0
0
0
Germinación (%)
100
8
20
0
0
100
25/10ºC
8
20
100
28/14ºC
8
20
8
20
32/18ºC
80
80
80
0
Figura 3. Efecto de las condiciones de incubación
(luz/oscuriad y temperatura)
(0, 8
60 y tiempo de almacenaje de las semillas
60
60
y 20 meses) sobre la germinación (media±SE, si SE>2%) de semillas de Narcissus longispathus estratificadas en
condiciones de oscuridad durante 1 mes
40
40a cada temperatura de la secuencia:
40 20/7+15/4+5+5ºC, y a continuación
transferidas a las temperaturas que aparecen en la figura durante 30 días.
5. Discusión
20
20
0
20
0
0
8
20
0
0
8
20
0
Las semillas de N. longispathus tienen embriones subdesarrollados en el momento de
la dispersión (longitud = 1.50±0.05 mm). En las semillas enterradas en el umbráculo los
embriones crecieron durante el otoño-invierno, precisando varios meses para alcanzar el
tamaño crítico de 3.80±0.06 mm y emerger las primeras radículas, lo que indica que tienen
LMF. El lento crecimiento del embrión durante los meses de Julio, Agosto y Septiembre,
permite descartar la existencia de los niveles de LMF simple. La ausencia de germinación tras
4 meses de estratificación fría a 5ºC y posterior incubación durante 1 mes a esta temperatura,
con apenas crecimiento del embrión, nos permite descartar la existencia de LMF compleja
intermedia o profunda. Por otra parte, los resultados obtenidos en este estudio tanto en
condiciones de umbráculo (con crecimiento del embrión y emergencia de radículas tras
exposición a temperaturas cálidas de otoño seguidas de frías durante el invierno) como de
laboratorio, con abundante germinación (>80%) tras estratificación cálida seguida de fría,
indican que las semillas de N. longispathus poseen LMF compleja no profunda. La presencia
del nivel no profundo es también confirmada por el aumento de los porcentajes de
germinación con el tiempo de almacenaje en seco de las semillas. Es la primera vez que en
Narcissus se cita este nivel de LMF, siendo lo más característico del mismo que la
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estratificación fría precisa para el crecimiento del embrión sólo es efectiva si va precedida de
una estratificación cálida (BASKIN & BASKIN, 1998).
6. Conclusiones
Las semillas de Narcissus longispathus poseen LMF compleja no profunda. El
protocolo para producir plantas destinadas al reforzamiento de poblaciones naturales a partir
de semillas, puede ser el siguiente: El 1 de Septiembre, se someten las semillas a la siguiente
secuencia de estratificación en oscuridad: 1mes a 20/7ºC + 1 mes a 15/4ºC + 2 meses a 5ºC, a
continuación se incuban a 15/4ºC en oscuridad. El 1 de Febrero las semillas con radículas
emergidas se siembran en macetas y se riegan hasta finales de Mayo, cuando los bulbos han
alcanzado 2-3 mm de diámetro, interrumpiendo el riego hasta principios del próximo
Noviembre (ciclo vegetativo 2). Alrededor de Febrero en el cuarto ciclo los bulbos alcanzan
1.5-2 cm de diámetro y se pueden introducir en la naturaleza.
7. Agradecimientos
Estudio realizado en el marco del desarrollo del proyecto “Ecología germinativa de 12
especies de flora singular y/o amenazada con latencia morfofisiológica”, financiado por la
Consejería de Educación y Ciencia de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha.
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