EFECTO DEL POTENCIAL AGUA SOBRE LA GERMINACIÓN

Introducción El primer proceso que tiene lugar durante la germinación es la imbibición de la semilla. El hecho es meramente físico y no tiene relación con la viabilidad de la semilla. Ocurre en semillas vivas o muertas. La entrada de agua da lugar a una dispersión de coloides, rehidratación de las reservas alimenticias, las que se transforman en sustancias disponibles para el embrión en presencia de agua, y a la puesta en marcha de los sistemas enzimáticos responsables de la hidrólisis de las sustancias de reserva.

La entrada de agua en el interior de la semilla se debe exclusivamente a una diferencia de potencial hídrico entre la semilla y el medio ambiente. El potencial hídrico, en condiciones normales, es mucho más bajo en semillas secas maduras que el del medio que las rodea

¡ES UN PROCESO QUE PUEDE SER REVERSIBLE! Hidratación   Es a primera etapa del proceso de germinación. Depende de la diferencia de potencial agua entre la semilla y el medio. J: Flujo de agua cm³/cm² . s = cm/s L: Conductancia hidráulica cm/s . MPa (L: 1/  r) (1MPa = 10 bar = 9,87 atm ). Ψa: Gradiente de potencial MPa, entre los tejidos seminales y el medio (Ψa sem - Ψa medio) ¡ES UN PROCESO QUE PUEDE SER REVERSIBLE!

Patrón trifásico de ingreso de agua a la semilla

Proceso de germinación ¿ Qué es la germinación ? INTERNATIONAL SEED TESTING ASSOCIATION International Rules for Seed Testing ¨Aparición a partir del embrión de aquellas estructuras esenciales, que para un cierto tipo de semilla, indica la capacidad de producir una planta normal, en condiciones favorables¨

Amplitud del Proceso Fisiología  Concepción restringida del proceso * Inicio con hidratación * Fin con salida de radícula Laboratorio de Semillas  Considera al proceso con diferente amplitud * Fin en un estado avanzado del crecimiento inicial, incluye la presencia de hojas verdaderas Sustrato Tierra – Arena – Tierra/Arena – Vermiculita – Papel de filtro – Entre papel

Objetivo Observar el efecto de la concentración de soluto (manitol) de la solución con la que se humedece el sustrato, en este caso papel de filtro, sobre la germinación de las semillas.

Manitol Es usado en farmacología como diurético osmótico. Dado su baja toxicidad es usado en bioensayos para generar alta hipertonicidad. El efecto del manitol deriva en la imposibilidad de atravesar la membrana celular Esto permite variar el potencial agua externo y afectar el movimiento de agua entre la célula y el medio.

En 1887 Jacobus Henrico van´t Hoff (1852-1911) químico holandés fundador de la estereoquímica y premio Nobel de química en 1901, descubrió una relación empírica que permite el cálculo aproximado del potencial osmótico según la siguiente ecuación Ψo = R . M . T El  de una solución a presión atmosférica (cuando P = 0 y a = o) puede calcularse a partir de su concentración mediante la siguiente ecuación:

Materiales - 8 cajas de plástico tamaño mediano. - 16 discos de papel de filtro. - 1 pinza histológica. - una pipeta graduada. - semillas de trigo, maíz, girasol u otra especie de interés. - soluciones de manitol con los siguientes potenciales osmóticos: 0 atm; -1 atm; -3 atm; -5 atm; -7 atm; -9 atm; -14 atm y –24 atm (PM Manitol: 184 g) ¡En el caso de trabajar con semilla curada es fundamental evitar el contacto con la piel!

Protocolo experimental Coloque en cada caja debidamente rotulada (cada caja corresponderá a uno de los ocho potenciales osmóticos), dos papeles de filtro y humedézcalos con aproximadamente 5 ml de la solución correspondiente. Siembre en forma equidistante 10 semillas de la especie en cuestión en cada caja. Lleve las cajas a la estufa de cultivo a 25°C. A las 24, 48, 120, 144 y 168 horas proceda a observar la evolución de la germinación anotando el número de semillas germinadas. Se considerará semilla germinada a todas aquellas que muestran su testa perforada por la radícula.

Variaciones del patrón trifásico de hidratación en función de diferentes potenciales agua del sustrato. Se indica el umbral crítico de hidratación requerido para ingresar en F3. (Adaptado de Bradford, K. J. 1995).

Complete la siguiente tabla Resultados: Complete la siguiente tabla Potencial agua (atm) Tiempo (horas) No germinadas Longitud promedio 24 J 48 V 120 L 144 M 168 M Caulinar Radical -1 -3 -5 -7 -9 -14 -24

Al final de la experiencia Anote el largo promedio final de los ejes caulinares y radicales considerando únicamente las semillas germinadas. Con los datos obtenidos dibuje un gráfico colocando en las abscisas el tiempo en horas y en las ordenadas el porcentaje de germinación. Efectúe las curvas correspondientes a sólo cuatro de los potenciales osmóticos probados. Identifique cada curva. Confeccione gráficos del alargamiento caulinar y radical en mm en función del potencial agua. Interprete los resultados en función de la evolución de la germinación y del crecimiento caulinar y radical de los diferentes tratamientos.