{"id":4333,"date":"2015-06-26T12:52:56","date_gmt":"2015-06-26T17:52:56","guid":{"rendered":"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=4333"},"modified":"2015-06-29T10:10:19","modified_gmt":"2015-06-29T15:10:19","slug":"los-bancos-de-semillas-y-su-germinacion-en-ambientes-semiaridos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=4333","title":{"rendered":"Los bancos de semillas y su germinaci\u00f3n en ambientes semi\u00e1ridos"},"content":{"rendered":"

\"bancossemillas\"<\/a><\/p>\n

JAIME S\u00c1NCHEZ*, GISELA MURO*, JOEL FLORES**, ENRIQUE JURADO***, JORGE SAENZ-MATA*<\/p>\n

CIENCIA UANL \/ A\u00d1O 18, No. 73, MAYO-JUNIO 2015<\/p>\n

Art\u00edculo en PDF<\/a><\/p>\n

El concepto de estrategia germinativa<\/strong><\/p>\n

Una estrategia incluye un conjunto de caracter\u00edsticas\u00a0agregadas o independientes que se presentan para dar\u00a0ventaja adaptativa en el ambiente donde se distribuyen\u00a0los organismos. Para las semillas, significa que\u00a0\u00e9stas presentar\u00e1n una serie de modificaciones estructurales\u00a0o fisiol\u00f3gicas, para resistir las condiciones de\u00a0estr\u00e9s (1,2) y promover el establecimiento exitoso de una\u00a0nueva pl\u00e1ntula a partir de la germinaci\u00f3n oportuna.\u00a0Como respuesta a estas condiciones, las semillas tienen\u00a0la capacidad de adaptarse (1,3,4) al registrar el escenario\u00a0adverso del ecosistema. Gen\u00e9ticamente, esta\u00a0informaci\u00f3n se trasmite a nuevas generaciones de\u00a0bancos de semillas, los cuales ser\u00e1n resistentes al\u00a0ambiente extremo. (1,2)<\/p>\n

\"izotesemillas\"<\/a><\/p>\n

Banco de semillas y tipos<\/strong><\/p>\n

Los bancos de semillas en ambientes semi\u00e1ridos generalmente\u00a0est\u00e1n formados por c\u00famulos de semillas\u00a0viables (5) de plantas anuales y ef\u00edmeras en su mayor\u00eda. (6,7) Son la v\u00eda principal por la cual se regeneran las\u00a0comunidades vegetales de especies que dif\u00edcilmente\u00a0se reproducen vegetativamente en su h\u00e1bitat natural. (8) El tipo de banco de semilla (figura 1) depende\u00a0de cada especie y puede ser transitorio o persistente. (8)\u00a0El primero se caracteriza por tener semillas con durabilidad\u00a0menor a un a\u00f1o, (9) un solo evento de germinaci\u00f3n (10,11)\u00a0y las semillas se encuentran depositadas\u00a0en la superficie del suelo o sobre la vegetaci\u00f3n. (12) El\u00a0\u201cbanco de semillas\u201d de tipo persistente posee semillas\u00a0viables por muchos a\u00f1os e incluso siglos, (9) con\u00a0varios eventos de germinaci\u00f3n, (10,11) y las semillas se\u00a0encuentran enterradas. (12-14) Ecol\u00f3gicamente, el de tipo\u00a0persistente es el de mayor impacto en ecosistemas\u00a0con precipitaci\u00f3n pluvial impredecible o err\u00e1tica, o\u00a0con disturbios como cultivos o fuego. (15-18)<\/p>\n

Las formas de vida y estrategias ante la sequ\u00eda<\/strong><\/p>\n

La informaci\u00f3n gen\u00e9tica transmitida a nuevas generaciones\u00a0de bancos de semillas genera una variante\u00a0fenot\u00edpica en \u00e9stas, la cual proporciona a las semillas\u00a0una mayor eficacia biol\u00f3gica para soportar las fluctuaciones\u00a0clim\u00e1ticas. (19) Las semillas son consideradas\u00a0como las responsables de los dos tipos de formas de\u00a0vida en ambientes semi\u00e1ridos, de acuerdo a la estrategia\u00a0con que afrontan la sequ\u00eda. (20) La estrategia m\u00e1s\u00a0com\u00fan en las plantas de ambientes semi\u00e1ridos consiste\u00a0en el almacenamiento y disminuci\u00f3n del requerimiento\u00a0de agua. En la segunda estrategia se encuentran\u00a0las semillas, que son el medio principal por el\u00a0cual se regenera un ecosistema. (2) La estrategia germinativa\u00a0se ve afectada principalmente por el n\u00famero\u00a0de eventos reproductivos que presentan las plantas,\u00a0por ejemplo, las semillas de especies sem\u00e9lparas (s\u00f3lo\u00a0un evento reproductivo en su vida), iter\u00f3paras (varios\u00a0ciclos o eventos durante su vida) y las anuales\u00a0(un solo evento reproductivo y un a\u00f1o de vida), como\u00a0lo muestra el ciclo de vida en semillas (figura 1).<\/p>\n

\"Fig.<\/a>

Fig. 1. El n\u00famero de eventos reproductivos y el tiempo de vida de las especies determina el tipo de ciclos vitales que presentar\u00e1n los bancos de semilla (anual, iter\u00f3paro o sem\u00e9lparas).<\/p><\/div>\n

Estrategias de las semillas para germinar en condiciones\u00a0extremas de temperatura<\/strong><\/p>\n

Las semillas de ambientes \u00e1ridos y semi\u00e1ridos responden\u00a0de manera distinta a las condiciones ambientales\u00a0que enfrentan. El presente documento se basa\u00a0en algunas estrategias de germinaci\u00f3n comunes. Entre\u00a0\u00e9stas se consideraron las siguientes: 1) periodos\u00a0discontinuos de humedad. Las especies forman semillas\u00a0de diferentes tama\u00f1os (21) que germinar\u00e1n de\u00a0acuerdo a los periodos de humedad. Se considera que\u00a0las semillas peque\u00f1as lo har\u00e1n m\u00e1s r\u00e1pido que las de\u00a0mayor tama\u00f1o, (21) y que la formaci\u00f3n de diferentes\u00a0tama\u00f1os de semilla en los frutos producir\u00e1 porcentajes\u00a0de germinaci\u00f3n distintos. (22) 2) M\u00ednima movilizaci\u00f3n\u00a0de semillas. La mayor\u00eda de los frutos posee gran\u00a0cantidad de semillas, principalmente aqu\u00e9llas que\u00a0carecen de alg\u00fan tipo de muc\u00edlago. Estrat\u00e9gicamente,\u00a0forman estructuras que facilitan su dispersi\u00f3n y\u00a0funcionan como reservas de sustancias nutritivas (es\u00a0decir, elaiosomas). La dispersi\u00f3n dirigida a un sitio\u00a0seguro para germinar es de particular importancia\u00a0en ecosistemas altamente variables como las zonas\u00a0\u00e1ridas. As\u00ed, algunas semillas se quedan en el sitio de\u00a0la planta madre para germinar una vez que \u00e9sta muera,\u00a0y as\u00ed evitan el riesgo de caer en un sitio inadecuado\u00a0para el establecimiento. (23) 3) Temperatura extrema.\u00a0Las semillas de ambientes \u00e1ridos muestran\u00a0adaptaciones morfol\u00f3gicas como c\u00e1maras internas de\u00a0aire (cavidades) que evitan el contacto directo del\u00a0embri\u00f3n con la testa, e impiden exponer al mismo\u00a0directamente a las temperaturas externas. En cuanto\u00a0a las fisiol\u00f3gicas, los embriones poseen bajos contenidos\u00a0de humedad, los cuales, combinados con las\u00a0c\u00e1maras de aire (adaptaci\u00f3n morfol\u00f3gica), ejercen un\u00a0efecto m\u00ednimo en el deterioro del banco de semillas. (24) 4) Rapidez de germinaci\u00f3n. Las especies de\u00a0ambientes \u00e1ridos producen semillas que responden\u00a0positivamente a los periodos intermitentes de humedad\u00a0Se presentan dos tipos de estrategias: la primera\u00a0en la que se agrupan especies con semillas que germinan\u00a0un lote m\u00ednimo despu\u00e9s de las lluvias; y la\u00a0segunda, en la que los lotes de semillas poseen alta\u00a0germinaci\u00f3n por la acumulaci\u00f3n de la humedad de\u00a0varios d\u00edas en el suelo, (25) y 5) dormancia o letargo. Se\u00a0considera como una de las estrategias de mayor importancia\u00a0en ambientes \u00e1ridos, la cual consiste en\u00a0disminuir la actividad metab\u00f3lica de la semilla para\u00a0reactivarla una vez que se re\u00fanen las condiciones favorables\u00a0para que se lleve a cabo la germinaci\u00f3n. (26)<\/p>\n

Importancia ecol\u00f3gica de los bancos de semillas<\/strong><\/p>\n

Ecol\u00f3gica y evolutivamente, los bancos de semillas\u00a0son relevantes en la din\u00e1mica poblacional de las especies\u00a0vegetales, (27) por ser los encargados de la regeneraci\u00f3n\u00a0natural en los ecosistemas. Por tanto, es\u00a0imprescindible valorar el banco de semillas presente\u00a0en el sitio antes de cualquier programa de restauraci\u00f3n; (28) adem\u00e1s, evaluar caracter\u00edsticas como diversidad\u00a0de semillas y densidad, para determinar la posible\u00a0composici\u00f3n de la estructura vegetal con la que\u00a0se regenerar\u00e1 el sitio.<\/p>\n

Los bancos de semillas: una estrategia para la conservaci\u00f3n\u00a0de especies<\/strong><\/p>\n

La evaluaci\u00f3n de un banco de semillas en el suelo\u00a0constituye una alternativa adecuada para el manejo\u00a0y recuperaci\u00f3n de un sitio erosionado, (29) siempre y\u00a0cuando la regeneraci\u00f3n del sitio se realice con especies\u00a0nativas. Con esto se pretende disminuir el riesgo\u00a0de que especies ex\u00f3ticas invasoras modifiquen la estructura\u00a0de la vegetaci\u00f3n, a trav\u00e9s del desplazamiento\u00a0de especies nativas, y lograr la conservaci\u00f3n integral\u00a0del ecosistema. Una forma de evaluar los bancos\u00a0de semilla es mediante muestreo de zonas espec\u00edficas,\u00a0considerando estratos de vegetaci\u00f3n o bien zonas\u00a0con alteraciones. De estas zonas se toman muestras\u00a0de suelo y se procede a su evaluaci\u00f3n. Existen\u00a0varias formas para separar las semillas del sustrato:<\/p>\n

cribado, imbibici\u00f3n del sustrato en agua (separaci\u00f3n\u00a0de semillas por flotaci\u00f3n) o separaci\u00f3n mec\u00e1nica. (32) Ya con las semillas separadas, se procede a revisar\u00a0colecciones de \u00e9stas en herbarios para identificar las\u00a0especies. Finalmente, y dependiendo del criterio de\u00a0conservaci\u00f3n a seguir (especies medicinales, en riesgo,\u00a0comestibles), se eligen las semillas de las especies\u00a0a conservar mediante bancos de germoplasma que se\u00a0utilizar\u00edan para investigaciones y reforestaciones futuras. (32)<\/p>\n

Algunas especies que necesitan un banco de semillas\u00a0para su persistencia<\/p>\n

Los desiertos se caracterizan por precipitaciones escasas\u00a0que fluct\u00faan ampliamente en espacio y tiempo.\u00a0Ante estas dificultades, las especies anuales y ef\u00edmeras\u00a0que forman bancos de semillas persistentes\u00a0suelen sobrevivir con \u00e9xito, porque distribuyen el riesgo\u00a0del fracaso reproductivo en varios a\u00f1os. (30) Esto lo\u00a0logran mediante la germinaci\u00f3n en etapas de su banco\u00a0de semillas persistente. La persistencia depende\u00a0de la dormancia y de la germinaci\u00f3n de semillas en\u00a0los periodos y microambientes favorables, (30) como el\u00a0que se encuentra bajo el dosel de plantas le\u00f1osas que\u00a0proveen buena sombra y nutrientes. (31) En la zona \u00e1rida\u00a0y semi\u00e1rida de Durango existen especies formadoras\u00a0de bancos de semilla (figura 2). Un ejemplo es\u00a0la planta anual Bidens odorata, maleza que forma su\u00a0banco como resultado de la fructificaci\u00f3n de julio a\u00a0diciembre, y germinan sus semillas en etapas durante\u00a0el verano; (32,33) y Tecoma stans, planta perenne que\u00a0forma su banco con la fructificaci\u00f3n de julio a agosto\u00a0y presenta eventos paulatinos de germinaci\u00f3n en\u00a0verano.34 As\u00ed como estas especies, abunda una gran\u00a0variedad de plantas formadoras de bancos de semillas,\u00a0por lo cual la cobertura vegetal en las zonas \u00e1ridas\u00a0y semi\u00e1ridas suele cambiar dr\u00e1sticamente entre\u00a0estaciones; encuentra en invierno poca cobertura y\u00a0en verano totalmente lo opuesto. (30)<\/p>\n

\"fig2diversidadespeciesbanco\"<\/a>

Fig. 2. Diversidad de especies formadoras de banco de semillas: a) tronadora (Tecoma stans), b) lechuguilla (Agave lechuguilla), c) huizache (Acacia farnesiana), d) nopal rastrero (Opuntia rastrera) y e) t\u00e9 de milpa (Bidens odorata).<\/p><\/div>\n

Diferencia entre un banco de semillas natural (suelo)\u00a0y el artificial (reservorios, centros investigaci\u00f3n\u00a0y laboratorios)<\/strong><\/p>\n

Las semillas presentes en el suelo constituyen los bancos\u00a0de germoplasma natural en los que su persistencia\u00a0depende de las condiciones del suelo, o bien de la\u00a0estructura sobre la que se encuentre, por ejemplo, la\u00a0hojarasca. (35) Se les considera como un conjunto din\u00e1mico\u00a0de semillas en el cual abunda un flujo continuo\u00a0de aporte y p\u00e9rdida de semillas, ya sea por dispersi\u00f3n\u00a0o bien por depredaci\u00f3n. (36) En cambio, al\u00a0banco de semillas artificial lo forman instituciones,\u00a0laboratorios o centros de investigaci\u00f3n, como el Millennium\u00a0Seed Bank Project del Royal Botanical\u00a0Garden (Kew, Richmond, Reino Unido), que se encargan\u00a0de la conservaci\u00f3n ex situ de semillas, con\u00a0importancia a nivel mundial para evitar la extinci\u00f3n. (37)\u00a0Bancos de semillas en M\u00e9xico\u00a0A nivel nacional, existe un Centro Internacional para\u00a0el Mejoramiento del Ma\u00edz y Trigo (CIMMYT), espec\u00edficamente en Texcoco, estado de M\u00e9xico. Este\u00a0centro es reconocido como uno de los almacenes m\u00e1s\u00a0grandes de germoplasma exclusivo para ma\u00edz y trigo. (38) No obstante, en la Facultad de Estudios Superiores\u00a0Iztacala-UNAM se encuentra el \u00fanico resguardo\u00a0artificial, que actualmente conserva las semillas\u00a0de m\u00e1s de 1300 especies de plantas nativas de los\u00a0desiertos mexicanos. (39)<\/p>\n

Almacenamiento de semillas en bancos artificiales<\/strong><\/p>\n

Las semillas procedentes de campo se depositan en\u00a0largas mesas, mientras se someten a prueba para determinar\u00a0si son aptas para su conservaci\u00f3n en fr\u00edo.\u00a0Las semillas se extraen de la testa, eliminando cualquier\u00a0tipo de pulpa o resto que altere su pureza en\u00a0condici\u00f3n de almacenamiento. Mientras m\u00e1s pura\u00a0es la semilla, se asegura que los az\u00facares no impidan\u00a0su futura germinaci\u00f3n. Luego se desecan gradualmente\u00a0en cuartos con temperatura controlada. En seguida,\u00a0las pruebas inician mediante la observaci\u00f3n de\u00a0cortes a microscopio, para observar si el embri\u00f3n se\u00a0encuentra en buenas condiciones. Las semillas que\u00a0pasan las pruebas se recogen en bolsas de aluminio\u00a0selladas para su almacenamiento en ultracongeladores,\u00a0para conservarlas a temperatura de -20\u00baC. Cada\u00a0cinco a\u00f1os, aleatoriamente, se saca un lote de semillas\u00a0de la bolsa para realizarles pruebas de viabilidad. (38)<\/p>\n

Prioritario contar con bancos de semillas<\/strong><\/p>\n

Se ha estimado que aproximadamente se encuentran\u00a0registrados 1500 bancos de semillas distribuidos en\u00a0150 pa\u00edses. Desafortunadamente, se desconoce con\u00a0exactitud si cuentan con el potencial de almacenamiento\u00a0a largo plazo, y si cumplen con los est\u00e1ndares\u00a0de calidad. Lo importante es que, conforme avanza\u00a0el deterioro ecosist\u00e9mico, la conservaci\u00f3n del material\u00a0gen\u00e9tico de plantas ex situ es una prioridad.<\/p>\n

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES<\/strong><\/p>\n

Los bancos de semillas son una alternativa viable para\u00a0mantener la diversidad nativa de especies vegetales,\u00a0por lo que indudablemente es necesaria la recolecci\u00f3n\u00a0de semillas de la vegetaci\u00f3n representativa de la\u00a0regi\u00f3n y contar con un reservorio, el cual pueda utilizarse\u00a0en planes de restauraci\u00f3n del ecosistema. Cabe\u00a0mencionar que, a nivel institucional, se pueden elaborar\u00a0programas o proyectos de investigaci\u00f3n permanente,\u00a0orientada a la conservaci\u00f3n del germoplasma\u00a0nativo. Asimismo, evaluar continuamente m\u00e9todos de\u00a0germinaci\u00f3n mediante la simulaci\u00f3n de las condiciones\u00a0ambientales a las que est\u00e1n expuestas las semillas.<\/p>\n

RESUMEN<\/strong><\/p>\n

Los bancos de semillas son indispensables en ambientes\u00a0semi\u00e1ridos por ser la v\u00eda principal de regeneraci\u00f3n\u00a0para las comunidades vegetales en estos ecosistemas.\u00a0El banco de semillas y sus caracter\u00edsticas\u00a0de regeneraci\u00f3n var\u00edan entre las especies. Indistintamente,\u00a0los c\u00famulos de semillas responden a las variaciones\u00a0y al impacto de las precipitaciones pluviales\u00a0que se presentan en cada sitio. Esto permite que\u00a0las especies respondan de manera particular con estrategias,\u00a0estructuras y periodos discontinuos de germinaci\u00f3n\u00a0para asegurar la persistencia de sus poblaciones\u00a0en ambientes extremos. La evaluaci\u00f3n de los\u00a0bancos de semillas es primordial para el manejo y\u00a0recuperaci\u00f3n de sitios alterados.<\/p>\n

Palabras clave: Estrategia, Sequ\u00eda, Banco de semillas,\u00a0Germinaci\u00f3n, Conservaci\u00f3n.<\/p>\n

ABSTRACT<\/strong><\/p>\n

Seed banks are fundamental in semiarid environments\u00a0because they are the main path of regeneration for plant communities in these ecosystems. Seed\u00a0banks and their characteristics of regeneration vary\u00a0for each species. Seeds respond to the temperature\u00a0and rainfall variations that occur in each ecosystem.\u00a0Species respond with individual strategies, structures\u00a0and intermittent periods of germination to assure\u00a0population persistence in extreme environments.\u00a0Evaluation of seed banks is important for management\u00a0and restoration of disturbed sites.<\/p>\n

Keywords: Strategy, Drought, Seed bank, Germination,\u00a0Conservation.<\/p>\n

* Universidad Ju\u00e1rez del Estado de Durango.
\n** Instituto Potosino de Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica y Tecnol\u00f3gica, A.C.
\n*** Universidad Aut\u00f3noma de Nuevo Le\u00f3n.
\nContacto: j.sanchez@ujed.mx<\/p>\n

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Recibido: 18\/08\/14
\nAceptado: 26\/03\/15<\/p>\n

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JAIME S\u00c1NCHEZ*, GISELA MURO*, JOEL FLORES**, ENRIQUE JURADO***, JORGE SAENZ-MATA* CIENCIA UANL \/ A\u00d1O 18, No. 73, MAYO-JUNIO 2015 Art\u00edculo en PDF El concepto de estrategia germinativa Una estrategia incluye un conjunto de caracter\u00edsticas\u00a0agregadas o independientes que se presentan para dar\u00a0ventaja adaptativa en el ambiente donde se distribuyen\u00a0los organismos. Para las semillas, significa que\u00a0\u00e9stas presentar\u00e1n una serie de modificaciones estructurales\u00a0o […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":4335,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[27],"tags":[],"class_list":["post-4333","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-investigacion"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4333","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=4333"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4333\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4359,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4333\/revisions\/4359"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/4335"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=4333"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=4333"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=4333"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}