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7/25/2019 INFORME Germinacin terminado.docx

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Efectos de la luz y la temperatura en la germinacin de semillas deLactuca sativa(lechuga) yNicotiana tabacum (tabaco)

Benavides, M.1; Garca, D.1

1

Departamento de Biologa, Facultad de Ciencias, Universidad de Los Andes, 1!1,M"rida, #ene$uela.

RESUMEN

La semilla es la estructura %ue contiene al em&ri'n o esporo(ito )oven de las

espermato(itas, puede estar acompa*ada de te)ido nutritivo + protegido por una cu&ierta

seminal. La germinaci'n es una transici'n del em&ri'n latente dentro de la cu&ierta

seminal-, a la (orma meta&'licamente activa, la plntula, comien$a con la im&i&ici'n o

el movimiento de las mol"culas de agua en sustancias como la madera o la gelatina. La

latencia es un mecanismo para optimi$ar la distri&uci'n de semillas en el tiempo + en elespacio, por lo general los individuos de las po&laciones e/0i&en una espordica

li&eraci'n de la latencia + por lo tanto una germinaci'n irregular. La superaci'n de un

estado latente puede ser inducido por la acci'n de algunos (actores am&ientales como la

lu$ + la temperatura. Las semillas %ue re%uieren la lu$ para su germinaci'n son

(otolatentes, para %ue la lu$ controle el desarrollo de las plantas estas de&en a&sor&er

lu$. ara pro&ar el e(ecto de temperatura + grado de im&i&ici'n en germinaci'n de

semillas de Lactuca sativa lec0uga-, se colocaron semillas en 2 ca)as de etri

conteniendo cada una concentraciones distintas de sacarosa, + cada una de estas series

se 0i$o por duplicado a 1!3114C + a 56 4C-, + para pro&ar el e(ecto de la lu$ se

reali$aron tratamientos a semillas de Nicotiana tabacumta&aco- en ca)as de etri a

distintas longitudes de onda 66!nm + 78!nm-, a lu$ &lanca + a oscuridad, + luego a una

de las r"plicas a 78!nm + una a oscuridad se cam&iaron a 66!nm + a lu$. Los resultados

mostraron %ue altas concentraciones de sacarosa en lec0uga-, oscuridad + lu$ a 78!nm

en ta&aco- in0i&en la germinaci'n, + la temperatura de 1!3114C en lec0uga-, as como

la lu$ &lanca + a 66! nm en ta&aco- promueven la germinaci'n.

Palabras claes! (itrocromo, semillas (otolatentes, im&i&ici'n, ro)o + ro)o le)ano,Lactuca

sativa, Nicotiana tabacum.

"N#R$%U&&"'N

La semilla es la estructura %ue contiene

al em&ri'n o esporo(ito )oven de las

espermato(itas, puede estar acompa*ada

de te)ido nutritivo + protegido por una

cu&ierta seminal la cual suele ser

impermea&le- Lindor(, De arisca 9

:odrgue$, 5!!6-, en si se encuentra enreposo, + des0idratada. u estado de


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mol"culas de agua en sustancias como

la madera o la gelatina. Las semillas

0idratadas pueden aumentar varias

veces su volumen, gracias a la

im&i&ici'n @ernnde$, 5!!7-, esto

puede a+udar al rompimiento de la testa

+ al surgimiento de la radcula. e dice

%ue ocurre germinaci'n cuando la

radcula emerge a trav"s del micr'pilo.

ara %ue se de esta transici'n se de&e

reactivar todo el proceso meta&'lico, +

la iniciaci'n del crecimiento, lo cual

desencadena una serie de cam&ios

(isiol'gicos + mor(ol'gicos, como el

consumo de reservas en el endosperma

por parte de los cotiledones, cuando

ellos mismos no las poseen. Al emerger

la radcula termina de romperse la

cu&ierta seminal, lo cual permite %ue se

despliegue los cotiledones, se alarga el

0ipoc'tilo + se da la aparici'n de

nuevas 0o)as, (ormando la plntula

Lindor(, De arisca 9 :odrgue$,

5!!6-.

"lustracin Germinaci'n de una

semilla de (ri)ol dicotiled'nea-omado de Arnett, r. + Braungart,

D.C An introduction o( lant Biolog+-.

n la ilustraci'n 1 se muestra la

germinaci'n de una semilla de (ri)ol, la

cual es una planta dicotiled'nea como

las especies empleadas en este

&ioensa+o. ara compro&ar la

germinaci'n se cultivaron semillas de

Lactuca sativa lec0uga- + Nicotiana

tabacum ta&aco-, a distintas

concentraciones de sacarosa. Ca&e

destacar %ue la semilla de ta&aco es una

semilla latente Bouinot et al, 5!!!-.

La latencia es un mecanismo para

optimi$ar la distri&uci'n de semillas en

el tiempo + en el espacio, la latencia desemillas puede lograr su e/tensa

distri&uci'n a ma+ores escala

temporales, por lo general los

individuos de las po&laciones e/0i&en

una espordica li&eraci'n de la latencia

+ por lo tanto una germinaci'n irregular,

esto me)ora la dispersi'n +

so&revivencia de las especies. La

superaci'n de un estado latente puede

ser inducido por la acci'n de algunos

(actores am&ientales como la lu$ + la

temperatura, por lo general, las semillas

%ue poseen una latencia sensi&le a la lu$

no suelen germinar con la lu$ (iltrada atrav"s de las 0o)as de los r&oles

superiores, sino %ue necesitan de un

lugar %ue est" totalmente e/puesto a la

lu$ para su germinaci'n Be>le+ 9

BlacE, 1?5-.

Las semillas %ue re%uieren la lu$ para

su germinaci'n son (otolatentes, para

%ue la lu$ controle el desarrollo de las

plantas estas de&en a&sor&er la lu$, seconocen cuatro tipos de (otorreceptores


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%ue a(ectan la (otomor(og"nesis el

(itocromo, el criptocromo,

(otorreceptores U#3B + protocloro(ilida

a. s importante resaltar %ue la lu$ ni lo

(otorreceptores tienen in(ormaci'n

mor(og"nica, sino es la capacidad de

respuestas o sensi&ilidad %ue tienen las

c"lulas cuando son e/puestas a un

estmulo como la lu$, los cuales pueden

activar un sistema de ampli(icaci'n %ue

desencadena una serie de respuestas en

las plantas, como es el crecimiento de

las plantas etioladas :oss 9 alis&ur+,

5!!!-.

"lustracin * 2U: estructuracristalina del (itocromo B de

Arabidopsis thaliana m'dulo

(otosensorial. omado de Busell, A.H.

et al 2U: de :CB rotein Data

BanE-

n la ilustraci'n 5 se o&serva el

(itocromo un 0omodmero con

su&unidades de 15! EDa, cada

polip"ptido posee un grupo prost"tico

denominado crom'(oro similar a la

(ico&ilina en algas ro)as +

ciano&acterias- el cual es el responsa&le

de la a&sorci'n de lu$. l (itocromo es

el (otorreceptor %ue ms a&sor&e

longitudes de ondas cercanas a 66! nm

ro)o- + 78! nm ro)o le)ano-, en los

a*os 6! se demostr' %ue el (itocromo

aislado cam&ia de color de manera

reversi&le cuando es e/puesto a la lu$

ro)o o a la del ro)o le)ano, siendo de

color a$ul en su (orma r inactivo- la

cual a&sor&e la lu$ ro)o + de color verde

oliva la (orma (r activa- la cual

a&sor&e el ro)o le)ano. e 0an o&servado

en mIltiples estudios %ue las respuestas

(isiol'gicas de algunas plantas cuando

son e/puestas a lu$ ro)a o al ro)o le)ano,

como son la promoci'n de la

germinaci'n de semillas de lec0ugas o

la apertura del ganc0o del 0ipoc'tilo de

)uda estn relacionadas con la (orma

activa del (itocromo, tam&i"n dic0os

estudios indican %ue las mismas

respuestas son anuladas posteriormente

cuando son e/puestas a longitudes de

ondas de 75! nm :oss 9 alis&ur+,

5!!!-. or lo e/puesto anteriormente eneste &ioensa+o se e/pusieron semillas

de N. tabacuma distintas longitudes de

ondas para compro&ar el e(ecto de las

distintas longitudes de ondas so&re la

germinaci'n.

M+#ER"+,ES - M.#$%$S

arte A. (ecto de la temperatura +

grado de im&i&ici'n en la germinaci'n

ara determinar el e(ecto de la

temperatura + el grado de 0idrataci'n en

semillas se utili$' como material

vegetal semillas de Lactuca sativa

lec0uga-. e tomaron oc0o ca)as de

etri dentro de las cuales se coloc' una

especie de


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intercaladas con una capa de algod'n

est"ril-. Una ve$ armado este sistema

con el cuidado de evitar en lo posi&le la

contaminaci'n manteniendo las ca)as

tapadas-, se procedi' a colocar 1ml de

las soluciones previamente preparadas-

de sacarosa a !.5M, !,8M, !,2M + de

agua destilada, a las ca)as de etri, de

manera %ue se tenan dos ca)as con la

soluci'n !,5M, dos ca)as con !,8M, dos

ca)as con !,2M + dos ca)as con agua

destilada. Los 1ml de cada soluci'n se

vertieron de manera tal, %ue %uedara

completa + pare)amente 0umedecido el

sistema algod'n3papel. erminado este

paso, se procedi' a colocar 5 semillas

de lec0uga, distri&uidas pare)amente, a

cada ca)a. Finalmente una de las

r"plicas de cada soluci'n se llev' al

cuarto de lu$ a 54C, + las r"plicas

restantes se reservaron en la nevera a

una temperatura comprendida entre

1!4C + 11 4C, + se de)aron all durante

12 das, esperando ver los e(ectos en lagerminaci'n ante la variaci'n de la

temperatura + concentraciones del

medio. e tomaron las o&servaciones al

tercer, s"ptimo, decimo + (inalmente, al

catorceavo da, o&teni"ndose de esta

manera los porcenta)es de germinaci'n

en cada tratamiento, los cuales (ueron

corregidos a partir del tratamiento con

ma+or porcenta)e de via&ilidad-, +

posteriormente ta&ulados.

arte B. :e%uerimiento de lu$ + e(ecto

de la calidad de lu$ en la germinaci'n

l material &iol'gico utili$ado consisti'

en semillas de Nicotiana tabacum

ta&aco-. l tratamiento consisti' en

preparar seis ca)as de etri con un

sistema algod'n3papel (iltro est"ril-

como el utili$ado en la parte B, + se

0umedeci' cada una con 1 ml de agua

destilada. A cada ca)a se le colocaron

!,1mg de semillas de ta&aco distri&uidas

pare)amente + se cu&rieron con su

respectiva tapa. osteriormente dos

ca)as se sometieron a completa

oscuridad cu&rieron completamente con

papel aluminio cuidando %ue no pase

lu$-, dos ca)as se sometieron a

tratamiento con lu$ ro)o le)ano longitud

de onda a 78! nm- cu&riendo con una

capa de papel celo(n ro)o + una capa de

papel celo(n a$ul, una de las ca)as se

someti' a tratamiento con lu$ ro)a a

66! nm- cu&ri"ndola con dos capas de

papel celo(n ro)o, + la ca)a restante se

de)' a lu$ &lanca como control-. odas

las ca)as se llevaron al cuarto de lu$ a54C. res das despu"s se o&serv' la

ocurrencia de germinaci'n en los

tratamientos. se mismo da a una de

las capsulas en oscuridad se les retir' el

papel aluminio + a una de las ca)as a

ro)o le)ano se le retir' el papel celo(n

a$ul. e 0icieron registro de porcenta)es

apro/imados de germinaci'n en cada

tratamiento, como resultado de los

catorce das %ue dur' el tratamiento.

Los datos (ueron ta&ulados.

RESU,#+%$S


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"lustracin /orcenta)es corregidos degerminaci'n

en (unci'n de di(erentesconcentraciones de sacarosa,

a temperaturas de 1!3114C + 564C, en

semillas deLactuca sativa.

Jetioladas

"lustracin 0 orcenta)es degerminaci'n en (unci'n de

distintas longitudes de onda en semillas

Nicotiana tabacum.

%"S&US"'N

La lu$ + la temperatura son (actores

limitantes en el crecimiento de las

plantas + en muc0os estadios de vidas o

la transici'n entre los mismos, como se

o&serva en la ilustraci'n 8 cuando se

e/pusieron las semillas de L. sativa a

distintas temperaturas am&ientales, se

o&serva %ue a temperaturas de 114C la

germinaci'n es promovida, +a %ue todas

las semillas %ue eran via&les lograron

germinar mientras %ue las e/puestas a

temperaturas de 564C solo germino el

6,67K. egIn :oss 9 alis&ur+

5!!!- algunas variedades de semillas

de lec0ugas provenientes de Grand

:apids se mantienen latentes cuando

son e/puestas a temperaturas de 8 4C

&a)o lu$ continua, + su e/posici'n atemperaturas de 1! a 14C promueven

su germinaci'n, incluso algunos lotes de

semillas llegaron a germinar sin la

aplicaci'n de lu$. La variaci'n %ue

e/iste entre las semillas de L. sativa

puede a+udarlas a su dispersi'n

temporal + a la so&revivencia de la

especie, +a %ue al necesitar algunas

variedades de semillas la aplicaci'n de

temperaturas (ras 1! a 14C- separa a

una pe%ue*a po&laci'n de semillas de

otras + las mantiene disponi&le para una

distinta "poca anual.

Ca&e destacar en esta ilustraci'n %ue en

los tratamientos %ue (ueron e/puestas

las semillas a una concentraci'n de

sacarosa de !,2 M no ocurri' la

germinaci'n, este 0ec0o puede de&ersea %ue el potencial osm'tico de la


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soluci'n de sacarosa era menor o igual

%ue el potencial 0drico de las semillas

de lec0uga, en este caso el agua

presente en el medio no entrara a la

semilla a$ + eiger, 5!!8- + no

ocurrira el (en'meno de la germinaci'n

+a %ue el agua es un recurso

(undamental para la germinaci'n.

n la ilustraci'n 2 se muestra la

germinaci'n de las semillas de N.

tabacumcon variedad en respuestas a la

lu$, lo cual puede de&erse a las

variaciones en la cantidad de (itocromo

:e+es3Bautista 9 re)o, 5!!-. Como

+a se mencion', el (itocromo F- es una

cromoprotena 0idro(lica %ue e/iste en

dos (ormas principales r + (r, con

picos de a&sorci'n a 66! + 78! nm,

respectivamente :oss 9 alis&ur+,

5!!!-. La (orma (r %ue es inducida

por la e/posici'n a la lu$ ro)a- se

considera %ue es la &iol'gicamenteactiva + %ue induce la sntesis de

en$imas esenciales para la germinaci'n.

La e/posici'n a la lu$ ro)a convierte el

(itocromo a su (orma (isiol'gicamente

activa (r- + la germinaci'n se da. La

e/posici'n a la radiaci'n in(rarro)a ro)o

le)ano- reconvierte al (itocromo a su

(orma inactiva r- + la germinaci'n se

&lo%uea Copeland + McDonald, 1??e/trado de :e+es3Bautista 9 re)o,

5!!-. ara germinar en la oscuridad,

las semillas de&en contar con su(iciente

(itocromo activo (r-.

La germinaci'n de la ma+ora de las

semillas, puede ser in0i&ida por

e/posiciones largas a la lu$

especialmente ante ro)o le)ano-, como

se puede apreciar en la ausencia degerminaci'n a 78! nm en la ilustraci'n

2. Las semillas negativamente

(oto&lsticas, en las %ue la germinaci'n

se in0i&e por la lu$ :e+es3Bautista 9

re)o, 5!!-, tienen esta respuesta

respuesta a irradiaci'n elevada-

&astante desarrollada. La germinaci'n

de semillas de N. tabacum en la

oscuridad, puede de&erse a %ue posean

su(iciente (itocromo (r, sin em&argo,

una germinaci'n de tan solo el 2K +

semillas etioladas puede estar indicando

%ue la germinaci'n ocurri' como

producto de una posi&le entrada de lu$.

/posiciones &reves a la lu$ + a &a)as

irradiaciones como en las de lu$ ro)a-,

no resultan in0i&itorias, e incluso

pueden estimular la germinaci'n

Lam&ers et al., 1?? e/trado de

:e+es3Bautista 9 re)o, 5!!- de este

tipo de semillas, como se o&serv' en el

tratamiento en ro)o le)ano %ue al

e/poner las semillas a lu$ ro)a ocurri' la

germinaci'n., + en el tratamiento &a)o

lu$ ro)a %ue mostr' un 1!!K degerminaci'n. e sugiere %ue las semillas

con ma+or respuesta de germinaci'n en

ausencia de lu$, pro&a&lemente tendran

ma+or oportunidad de germinar en

sitios som&reados, ante la in(luencia las

variaciones de lu$ en condiciones

naturales.

&$N&,US"$NES

3 ara las semillas de Lactuca sativael

ma+or porcenta)e de germinaci'n se

o&tuvo en condiciones de temperatura

entre 1! + 11 4C, mientras %ue

condiciones de temperatura a 56 4C

reducen el porcenta)e de germinaci'n

para las semillas estudiadas.

3Altas concentraciones de sacarosa

in0i&en el proceso &iol'gico degerminaci'n, mientras %ue en ausencia


7/8

de sacarosa ocurren ma+ores

porcenta)es de germinaci'n, en semillas

estudiadas deLactuca sativa.

3 n condiciones de lu$ &lanca

permanente ocurre el ma+or porcenta)e

de germinaci'n en semillas de

Nicotiana tabacum, mientras %ue en

oscuridad + &a)o la radiaci'n in(rarro)a

ro)o le)ano- la germinaci'n se ve

in0i&ida, en las semillas ensa+adas.

3n semillas de Nicotiana tabacum. el

cam&io de in(luencia de lu$ de 78! nm

ro)o le)ano- a 66! nm ro)o-, produce

un cam&io en el (itocromo de su estado

inactivo a un estado activo,

promoviendo as la germinaci'n en

estas semillas.

RE1EREN&"+S1. Arnett, r. + Braungart, D.C. 1?7!-.

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