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Lilloa 54 (2): 101109, 7 de diciembre de 2017
Efecto del color de la cubierta seminal sobre la
imbibición, la germinación y la estructura de la semilla
de Crotalaria juncea (Fabaceae)
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Resumen Beltramini, Verónica S.; Ana L. Pascualides. 2017. Efecto del color de la
cubierta seminal sobre la imbibición, la germinación y la estructura de la semilla de Crotalaria
juncea (Fabaceae)”. Lilloa 54 (2). Crotalaria juncea L. es una leguminosa subtropical herbá-
cea, nativa de India y Paquistán. Las semillas presentan policromía en la cubierta seminal.
Los estudios sobre el color del tegumento seminal que relacionen la estructura interna de la
semilla de C. juncea, con la capacidad de imbibición y germinación son escasos. El objetivo de
este trabajo fue estudiar el efecto de los colores de la cubierta seminal sobre la imbibición, la
germinación y los componentes de la semilla. Se evaluaron la proporción de cada componente
de la semilla (cubierta seminal, endosperma y embrión), y la cantidad de agua embebida por
cada uno de ellos, el espesor de la cubierta seminal y del endosperma, el porcentaje de ger-
minacn y de emergencia de las semillas uniformes y variegadas. No existieron diferencias
significativas en las proporciones de la cubierta seminal, el endosperma y el embrión entre
los dos colores de tegumento seminal. Las semillas variegadas presentaron mayor porcentaje
de agua en la cubierta seminal, las uniformes en el endosperma; el porcentaje de agua que
retuvo el embrión fue similar en ambos grupos de semillas. Los resultados permiten afirmar
que las semillas uniformes presentaron ventaja sobre las variegadas ya que el mayor por-
centaje de agua lo absorbió el endosperma, cuya capa de aleurona fue de mayor espesor.
Esto favorecería la hidratacn del embrn para el inicio de la germinación. En las semillas
variegadas el mayor porcentaje de agua se encontró en el episperma, donde las capas de
macroesclereidas y parénquima tuvieron mayor espesor que en las semillas uniformes. Las
semillas uniformes mostraron un alto porcentaje de germinacn en el laboratorio y un mejor
comportamiento en el campo que las variegadas.
Palabras clave: Episperma, endosperma, embrión, germinacn, imbibición.
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Abstract Beltramini, Verónica S.; Ana L. Pascualides. 2017. Effect of seed coat
color on imbibition, germination and seed structure of Crotalaria juncea. (Fabaceae). Lilloa
54 (2). Crotalaria juncea L. is a subtropical herbaceous legume native of India and Pakistan.
The seeds have polychromy in the seed coat. Studies on seed coat color that link the internal
structure of Crotalaria juncea seed with imbibition and germination capacity are scarce. The
aim of this work was to study the effect of seed coat colors on imbibition, germination, and
seed components. The proportion of each component of the seed (seed coat, endosperm and
embryo) and the amount of water absorbed for each one of them, the thickness of the seed
coat and endosperm, the percentage of germination and emergence in the field of uniform
and variegated seeds were evaluated. There were no significant differences in the propor-
tions of the seed coat, endosperm and embryo between the two seed coat colors. Variegated
seeds retained a higher percentage of water in the seed coat while uniform ones did it in the
endosperm. The percentage of water retained the embryo was similar in both seed groups.
Uniform seeds presented an advantage over variegated ones because in the first the highest
Recibido: 04/10/17 Aceptado: 24/11/17
Effect of Seed Coat Color on Imbibition, Germination and Seed
Structure of Crotalaria juncea (Fabaceae)
Beltramini, Verónica S.; Ana L. Pascualides*
Botánica Morfológica, Facultad de Ciencias Agropecuarias. Avda. Valparaíso y Félix Aldo Marrone 746,
Ciudad universitaria, Universidad Nacional de Córdoba, (5000) Córdoba, Argentina.
* Au
tor corresponsal: apascual@agro.unc.edu.ar
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V. S. Beltramini, A. L. Pascualides: El color de la cubierta seminal sobre la semilla de C. juncea
percentage of water is absorbed by the endosperm, whose aleurone layer was thicker, which
would promote embryo hydration for the start of germination. In variegated seeds, the high-
est percentage of water was found in the seed coat, where macrosclereids and parenchyma
layers were thicker than in uniform seeds. The uniform seeds showed a high percentage of
germination in the laboratory and a better behavior in the field that the variegated ones.
Keywords: Episperm, endosperm, embryo, germination, imbibition.
INTRODUCCIÓN
Crotalaria juncea L. es una leguminosa
conocida como «suun hemp» o «crotalaria»,
nativa de India y Paquisn. Se cultiva en
las regiones tropicales y subtropicales para
abono verde y como fuente de fibra para la
manufactura de sogas y papel de alta ca-
lidad (Cook y White, 1996). En el nero
Crotalaria se encontró una estrecha relación
entre el color de la cubierta seminal o epis-
perma y la permeabilidad (Saha y Takahashi,
1981; Buth y Narayan, 1987; Carreras et al.,
2001). La cubierta seminal de las semillas de
C. juncea presentó un patrón estable de teji-
dos (Miller, 1967; Pascualides y Planchuelo,
2007), y se caracterizó por ser permeable al
agua (Pascualides y Planchuelo, 2007; ISTA,
2012). Sin embargo, el proceso de germina-
ción depende no solo de la permeabilidad
de la cubierta seminal, regulador de las in-
teracciones entre la estructura de la semilla
y el ambiente externo, sino también, de la
elasticidad y la naturaleza del conjunto de
tejidos que rodean al embrión (Egley, 1979;
Manning y Van Staden, 1987; Mc Donald et
al., 1988; Van Staden et al., 1989; Russi et
al., 1992; Carreras et al., 2001; De Souza
y Marcos-Filho 2001). La estructura de la
semilla está ligada de manera intrincada a
la función, sin embargo, son escasos los es-
tudios que permiten esclarecer el modo en
que los componentes de la semilla afectan el
movimiento del agua en su interior.
Crotalaria juncea presen semillas con
cubierta seminal de distinta coloración,
destandose dos grupos principales, uno
pardo-grisáceo oscuro y uniforme: semillas
uniformes, y otro en la gama del casto
o con motas castañas: semillas variegadas
(Pascualides y Planchuelo, 2007). Este últi-
mo grupo, tuvo un poder germinativo alto
en condiciones de laboratorio; mientras que
en el campo, el porcentaje se redujo (Pas-
cualides y Ateca, 2013). El objetivo de este
trabajo fue estudiar el efecto de los colores
de la cubierta seminal sobre la imbibición, la
germinación y los componentes de la semilla.
Este tipo de trabajo permitirá profundizar el
conocimiento de los factores que influyen en
la capacidad de imbibición, germinación y
emergencia en el campo de C. juncea.
MATERIALES Y MÉTODOS
Material biológico
Las semillas de C. juncea corresponden
a la cosecha del año 2012 realizada en Vi-
lla del Totoral, Córdoba Argentina (Lat. Sur
30º49’ y Long. Oeste 63º43’ y 233 msnm),
en un suelo Haplustol éntico, con pH 7,16 y
materia orgánica, 1,8 %. Las temperaturas
promedio anual fueron de 26,5 °C, la máxi-
ma y 11,8 °C, la mínima. La Fig. 1 presenta
las precipitaciones mensuales desde la siem-
bra (mediados de octubre de 2011), a la co-
secha (mayo de 2012) (Bolsa de Cereales de
Córdoba, 2012).
Los frutos se cosecharon cuando las se-
millas quedaron sueltas en su interior, se
trillaron a mano y las semillas se clasifica-
ron en dos grupos de colores con la ayuda
de un microscopio estereoscópico Zeiss y la
carta de colores de Charts (2000). Un grupo
correspondió a semillas uniformes, de colo-
ración gris oscura, y el otro a semillas varie-
gadas, con manchas de color castaño (Fig.
2 A y B). Éstas representaron el 20 % del
total de semillas obtenidas en las parcelas
experimentales.
Crotalaria juncea se caracteriza por pre-
sentar semillas endospérmicas, ya que po-
seen un tejido de varias capas de espesor
entre la superficie abaxial de los cotiledones
y la superficie interna del espisperma (Esau,
1982; Pascualides, 2004; Corby et al., 2011).
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Lilloa 54 (2): 101109, 7 de diciembre de 2017
La Fig. 2 (C y D) muestra los componentes
de la semilla (cubierta seminal, embrión cur-
vo y endosperma). Las semillas presentaron
un 9 % de humedad (ISTA, 2012).
ProPorción de las Partes
de la seMilla y Porcentaje de agua
retenida Por cada una
Las variables evaluadas fueron: la propor-
ción de la cubierta seminal, del endosperma,
del embrión y la cantidad de agua retenida
por cada componente. Para ello, se pesa-
ron tres repeticiones de cincuenta semillas
uniformes y variegadas (peso total: Pt), se
colocaron en un beaker con 100 ml de agua
destilada a temperatura ambiente durante
12 horas, para facilitar la separación manual
de los tres componentes (Ertekin y Kirdar,
2010). Cada parte se ubicó en un envase de
papel de aluminio de peso conocido (peso
envase: Pa); el conjunto fue pesado (peso
inicial: Pi), y acondicionado en estufa a 60
ºC hasta alcanzar peso constante (peso final:
Pf). El ensayo presentó un diseño completa-
mente aleatorizado y para la determinación
de la proporción en peso de cada parte con
respecto al peso total de la semilla se empleó
la siguiente fórmula:
Siendo:
Pt: peso total de la semilla
Pf: peso final
Pa: peso del envase de aluminio
Pi: peso del envase conteniendo un com-
ponente de la semilla
Para el lculo de la cantidad de agua
que retiene cada componente de la semilla
se utilizó la siguiente fórmula:
e
sPesor de la cubierta seMinal
y del endosPerMa
Se realizaron preparados temporarios de
cortes transversales, en la parte media de las
semillas previamente embebidas. La cubierta
seminal y el endosperma de la semillas de C.
juncea presentan un patn estable de tejidos
descripto por Miller (1967), Manning y Van
Staden (1987) y Pascualides y Planchuelo,
(2007) entre otros autores. Este patrón com-
prende: la cucula, la capa de macroesclerei-
Proporción % = c 100
Pf – Pa
Pt
% agua = c 100
Pi – Pf
Pi – Pa
Fig. 1. Precipitaciones mensuales en Villa del Totoral, Córdoba, Argentina en el ciclo del
cultivo de C. juncea, 2011-2012.
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V. S. Beltramini, A. L. Pascualides: El color de la cubierta seminal sobre la semilla de C. juncea
das, osteoesclereidas, parénquima colapsado,
cutícula del tegumento interno, la capa de
aleurona y el parénquima del endosperma,
tal como se ilustra en la Fig. 3. Los distintos
estratos se midieron con micrómetro de ocu-
lar en un microscopio Zeiss monocular. Cada
dato se multipli por el factor de correc-
ción según la lente objetivo utilizada (40 X
episperma y aleurona, y 10X para el endos-
perma). Se registraron imágenes mediante
cámara digital Nikon Coolpix S 10.
g
erMinación de las seMillas
Para la germinacn se realizaron 4 re-
peticiones de 100 semillas para cada color,
en rollos de papel de germinacn previa-
mente humedecido con