The Biologist (Lima), 2017, 15(1), jan-jun: 59-64.
ORIGINAL ARTICLE / ARTÍCULO ORIGINAL
GERMINATION OF CAESALPINIA SPINOSA (TARA) AS AFFECTED BY TEMPERATURE AND
GIBBERELLIC ACID
EFECTO DE LA TEMPERATURA Y EL ÁCIDO GIBERÉLICO EN LA GERMINACIÓN DE
SEMILLAS DE CAESALPINIA SPINOSA (TARA)
1Facultad de Ciencias Naturales y Matemática, Universidad Nacional Federico Villarreal, Lima, Perú.
2Museo de Historia Natural, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Perú.
3Facultad de Salud y Nutrición, Universidad Privada Telesup, Lima, Perú.
*Autor para correspondencia: Av. Arequipa 1938, Lince, Lima, Perú. Teléfono: 51 (1) 993848247.
d_lujan@terra.com
1 1,2 3*
Teresa Lindo-Angulo ; María Isabel La Torre-Acuy & Daniel Ángel Luján-Roca
ABSTRACT
Keywords: Caesalpinia spinosa – germination – gibberellic acid – Peru – temperature
Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze, commonly known as tara (Quechua), is a tree of the family Fabaceae, native
to Peru. The aim of this work was to evaluate germination of C. spinosa at two temperatures (85 and 53 °C) (in soil
evaluation) and two concentrations of gibberellic acid (GA ) (0.5 and 1 ppm) (in vitro evaluation). Seeds collected
3
in the city of Pisco, Ica, Peru, were used. In in soil evaluation was observed an overall germination gain of 93.3%, at
ay both 53 and 85 °C, while in vitro evaluation was 70% with 0.5 ppm GA and 100% with 1 ppm GA . It was
3, 3
concluded that heat treatment (53 and 85 °C) for 24 - 48 h and immersion in 1 ppm GA may facilitate germination.
3
ISSN Versión Impresa 1816-0719
ISSN Versión en linea 1994-9073 ISSN Versión CD ROM 1994-9081
59
RESUMEN
Palabras clave: ácido giberélico – Caesalpinia spinosa – germinación – Perú – temperatura
Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze, comúnmente conocida como tara (Quechua), es un árbol de la familia
Fabaceae, nativa del Perú. El propósito de este trabajo fue evaluar la germinación de C. spinosa a dos temperaturas
(85 y 53 °C) (evaluación en suelo) y a dos concentraciones de ácido giberélico (AG ) (0,5 y 1 ppm) (evaluación in
3
vitro). Se usaron semillas colectadas de la ciudad de Pisco, Ica, Perú. En la evaluación en suelo se observó una
ganancia global en germinación de 93,3%, tanto a 53 como a 85 °C, mientras que en la evaluación in vitro fue de
70% con 0,5 ppm AG y de 100% con 1 ppm AG . Se concluye que el tratamiento con calor (53 y 85 °C) durante 24
3 3
- 48 h y la inmersión en 1 ppm de AG pueden facilitar la germinación.
3
The Biologist
(Lima)
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Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze, también
conocida como “tara”, es un árbol originario del
Perú, utilizado por las culturas inca y pre-incas en
la medicina tradicional. Su porte alcanza de dos a
tres m de altura, de fuste corto, cilíndrico, a veces
tortuoso, cuyo tronco está provisto de una corteza
gris espinosa con ramas densamente pobladas. Se
encuentra a lo largo de las zonas áridas y
semiáridas del Perú (De la Cruz, 2004; Trinidad et
al., 2012). La producción de frutos inicia alrededor
de los tres años después de la siembra, floreciendo
durante casi todo el año. Estas características la
convierten en una opción de desarrollo económico
e industrial para los pueblos andinos (Olivera et al.,
2011).
Posee taninos, sustancias ampliamente utilizadas
en peletería, curtiembre, pegamentos y barnices
(Melo et al., 2013); la goma se usa como
estabilizante, emulsionante y espesante de
alimentos (Restrepo et al., 2010); la madera tiene
uso en carpintería, construcción y como leña
(Olivera et al., 2011); es una planta ornamental
recurrente en parques y jardines (Dostert et al.,
2013); es usada en programas de protección y
restauración de suelos andinos (Sotomayor &
Jiménez, 2008), y contiene propiedades
antioxidantes (Avilés et al., 2010).
La germinación es epigea, e inicia entre los 8 a 12
días después de la siembra, y finaliza a los 20 días,
la cual depende de la interacción de factores
externos (luz, nutrientes, agua y temperatura) e
internos (hormonas). Debido a su testa dura, se han
probado con éxito tratamientos pre-germinativos
que permiten acelerarla y uniformizarla. La
temperatura es uno de estos, consiste en dejar las
semillas en un recipiente con agua caliente, agua
fría o agua tibia durante 24 a 48 h, para
reblandecerla, sembrándolas justo después del
proceso (Rodríguez, 2008). Por otra parte, el ácido
giberélico (AG ) participa en el control y la
3
promoción de la germinación, pudiendo romper la
latencia, reemplazando la necesidad de estímulos
ambientales, tales como luz y temperatura
(Saldívar-Iglesias et al., 2010).
El objetivo del presente trabajo fue evaluar la
participación de la temperatura y el ácido
giberélico en la germinación de semillas de C.
spinosa.
Procedencia de las semillas: Centro de
Municiones del Ejército (CEMUNE), región de
Pampa Cabeza de Toro, distrito de Independencia
(211 msnm), ciudad de Pisco, departamento de Ica,
Perú.
Establecimiento del experimento: Laboratorios
de la Facultad de Ciencias Naturales y Matemática
de la Universidad Nacional Federico Villarreal,
Lima, Perú.
Ensayo al tetrazolio: Se utilizaron 20 semillas
escogidas al azar, las cuales fueron embebidas
previamente por 24 h y cortadas ligeramente en la
zona basal. Luego se colocaron en 5 viales,
conteniendo 4 semillas cada uno, se agregó el
reactivo en cantidad suficiente para
cubrirlas. Todo el procedimiento se realizó en
condiciones de oscuridad. Las observaciones se
hicieron 24 h después.
Diseño experimental en suelo: 60 semillas se
sumergieron en agua caliente a dos temperaturas:
53 y 85 °C, ambas durante 24 a 48 h.
Posteriormente se procedió a la desinfección de las
semillas, sumergiéndolas en alcohol a 70% por 30
min, se enjuagaron primero con agua esterilizada
más NaClO al 2,5% por 5 min y finalmente cuatro
enjuagues con agua esterilizada. Se eligieron 30
semillas y se les retiró la testa. Para la siembra se
utilizaron 12 envases de plástico transparentes de
15 x 12 cm, en cada envase se sembraron 5
semillas. El sustrato consistió de musgo, arena fina
y compost (1:1:1).
Diseño experimental in vitro: 60 semillas en el
siguiente medio de cultivo: 1,35 mL de solución
®
hidropónica UNMSM A , 1,35 mL de solución
®
hidropónica UNMSM B , suplementado con 7,1 g
de sacarosa, 0,72 g de agar, 75 uL de 6-
bencilaminopurina y 25 uL de ácido
naftalenacético, se dispensó en tubos de ensayo (3
mL por tubo). El pH se ajustó a 5,81. Los
tratamientos evaluados fueron 2 concentraciones
de AG : 0,5 ppm y 1 ppm. Los 60 tubos de ensayo
3
Lindo-Angulo et al.
INTRODUCCIÓN
MATERIAL Y MÉTODOS
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fueron esterilizados en autoclave. La desinfección
de las semillas se realizó en idéntica forma al
diseño en suelo. Se eligieron 30 semillas al azar y se
les retiró la testa. El sembrado se realizó en cámara
ultra violeta. Se colocó una semilla por tubo de
ensayo, se acondicionaron en cuarto de cultivo, con
28,1 °C de temperatura, 45% de humedad relativa y
luz por fluorescentes.
Aspectos éticos: La recolección y utilización de las
muestras biológicas (semillas) fue de manera
oportuna y sin generar ningún efecto dañino a la
planta. Se respetaron todos los protocolos para la
siembra en suelo e in vitro.
Análisis de los datos: La germinación
(protrusión de la radícula, 2 mm) fue registrada
s e m a n a l m e n t e , d u r a n t e 4 s e m a n a s ,
determinándose frecuencias, porcentajes,
intervalos de confianza y ANDEVA para
comparación entre tratamientos usando el
programa OpenEpi versión 3.03a.
La prueba con tetrazolio confirmó la viabilidad de
las semillas al 100% (20/20, IC 95 % = 86,09 –
100).
En la evaluación en suelo se obtuvo en el caso de
semillas con testa 86,7% (IC 95% = 62,48 – 97,7)
de germinación para el tratamiento con 53 ºC y
93,3% (IC 95% = 71,27 – 99,67) para el caso
del tratamiento con 85 ºC. Correspondiente a las
semillas sin testa se obtuvieron valores de 100%
para el tratamiento con 53 ºC (IC 95% = 81,9 – 100)
y 93,3% (IC 95% = 71,27 – 99,67) para el
tratamiento con 85 ºC (Fig. 1).
En la evaluación in vitro las semillas con testa
registraron 100% (IC 95% = 81,9 – 100) de
germinación con 1 ppm de AG mientras que con
3
0,5 ppm y 1 ppm de AG en semillas sin testa se
3
obtuvo 93,3% (IC 95% = 71,27 – 99,67) y 100%
RESULTADOS
Figura 1. Germinación de Caesalpinia spinosa en suelo.
Germination of Caesalpinia spinose
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Lindo-Angulo et al.
Figura 2. Germinación de Caesalpinia spinosa in vitro.
90 93,3
70
100
0
20
40
60
80
100
120
0 1 2 3 4 5
% de germinación
Tratamientos
Figura 3. Porcentajes de germinación de semillas de Caesalpinia spinosa según los distintos tratamientos (ANDEVA, F=0,190;
p>0,05).
(IC 95% = 81,9 – 100), respectivamente. No
obstante, el porcentaje en semillas con testa
tratadas con 0,5 ppm de AG fue menor (46,7%, IC
3
95 % = 23,2 – 71,32) (Fig. 2).
La prueba de ANDEVA para comparación entre los
tratamientos indicó que no existen diferencias
significativas entre los mismos (F=0,190) (Fig. 3).
A 85 °C, los resultados de germinación fueron
homogéneos, 93,3% (IC 95% = 71,27 – 99,67)
tanto para semillas con y sin testa, en general la
escarificación por calor es uno de los métodos más
populares debido a su uso simple y fácil, varios
DISCUSIÓN
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K.Heyne, 1927 (Fabaceae), sumergidas 24 h en una
solución con 0,2 ppm de AG la germinación fue de
3
40% (Atencio et al., 2003).
Globalmente con 1 ppm de AG se obtuvo la mejor
3
performance de germinación (100%), sin embargo,
la comparación entre tratamientos no mostró
diferencias significativas entre los mismos
(p>0,05).
Como limitantes mencionaríamos la falta de
pruebas de germinación del lote de semillas antes
de los experimentos y el acondicionamiento de la
densidad de siembra en base a los resultados de
estas (Rodriguez et al., 2014).
Se concluye que en el sistema en suelo, las
temperaturas de 53 y 85 °C, y en el sistema in vitro,
1 ppm de AG , facilitan la germinación tanto
3
homogénea como completa de las semillas de C.
spinosa, respectivamente.
A Maria Geralda Fagundes Penido, BA, por su
asistencia administrativa.
AGRADECIMIENTOS
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rangos de temperatura desde menos de 40 a más de
100 °C han sido usados para probar la capacidad de
quebrar la latencia física de las semillas de
cubierta dura (Kimura & Islam, 2012), lo que va a
permitir la posterior imbibición de agua y la
germinación cuando las condiciones ambientales
sean adecuadas (Santana et al., 2010). Los
resultados presentaron similitud con los obtenidos
en semillas de Acacia suaveolens (Sm.) Willd.,
1806) (Fabaceae), donde se evaluaron 6 niveles de
temperatura: temperatura control (ambiente), 40,
60, 80, 100 y 120 °C factorialmente combinados
con 6 duraciones de exposiciones: 1, 5, 10, 30, 60 y
120 min observándose que el máximo de
germinación (100%) se obtuvo a 80 °C (Auld &
O´connell, 1991). Caso contrario en semillas de
Senna corymbosa (Lam.) H.S.Irwin & Barneby,
1982 (Fabaceae) sometidas a calor húmedo por tres
minutos a 60, 70, 80 y 90 °C, el calor húmedo por
encima de 70 °C fue nocivo en la germinación de
las semillas, el tratamiento a 60 °C fue eficiente
para superar la latencia del tegumento y elevar por
encima del 90 % la germinación (Dos Santos et al.,
2008).
Con 1 ppm de AG tanto en semillas con y sin testa
3
se obtuvo 100% (IC 95% = 81,9 – 100) de
germinación. Al respecto se menciona que la
presencia de niveles adecuados de este ácido en
las semillas estimula la síntesis, la activación y
la secreción de enzimas hidrolíticas,
principalmente α-amilasa, la liberación de
azúcares reductores y aminoácidos que son
esenciales para el crecimiento del embrión (Vieira
et al., 2002). Asimismo que la concentración de 1
ppm es la más adecuada para la germinación de las
semillas (Rojas-Aréchiga et al., 2011), aunque,
esto depende de la especie en evaluación (Rosner et
al., 2002). En el presente trabajo se observó un
mayor porcentaje de germinación a los que se
obtuvieron en Cercis siliquastrum (Linnaeus,
1753) (Fabaceae), en el cual se humedecieron
semillas por 24 h y se obtuvo 63% de germinación
con el uso de 0,5 ppm de AG a una temperatura de
3
20 °C (Grbić et al., 2014); del mismo modo, en
semillas de Pterocarpus angolensis (De Candolle,
1825) (Fabaceae), que fueron sumergidas en una
solución de 0,1 ppm de AG en oscuridad por 24 h,
3
se registró una tasa de germinación de 60% a
temperaturas alternadas entre 10 a 40 °C (Van der
Riet et al., 1998); mientras que en semillas de
Peltophorum pterocarpum (DC.) Backer ex
Germination of Caesalpinia spinose
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