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Heat shock effect in breaking physical dormancy in seeds of Lupinus elegans and L. rotundiflorus from Jalisco, Mexico

ERIKA ROBLES DIAZ Enrique Jurado LAURA YAÑEZ ESPINOSA JOEL DAVID FLORES RIVAS (2014)

"Most Lupinus spp. (Fabaceae) grow in pine and pine-oak forests with natural and induced fires, and their seeds have physical dormancy, which could be broken in response to appropriate environmental signals, such as high temperatures, humidity and fire. We applied heat treatments to break seed dormancy of L. elegans and L. rotundiflorus from the State of Jalisco, México, with different storage times (0, 1 and 2 yr for L. elegans and 0, 1, 2, 3 and 4 yr for L. rotundiflorus). Seeds were immersed in boiling water for 5, 10, and 15 s and incubated in wet and dry sand at 100 °C, 120 °C, and 150 °C during 60 min and 90 min. Germination trials were set at 25 °C with 12 h of irradiance per day. For both species, no germination resulted after incubation at 120 °C and 150 °C. For L. rontundiflorus, germination was higher for seeds incubated in wet sand for 60 m than for those incubated for 90 m. After scarification with boiling water, fresh seeds of L. elegans, germinated more than those stored for 1 and 2 yr, whereas incubation in wet and dry sand resulted in higher germination for 1 and 2 yr old seeds than for fresh seeds. Fresh seeds of L. rotundiflorus showed higher germination than stored seeds across treatments. Our results may be useful for further studies to understand and predict ecological plant responses in Mexican forests."

"La mayoría de las especies silvestres de Lupinus (Fabaceae) crecen en bosques de pino y pino-encino, en donde se presentan incendios naturales e inducidos. Sus semillas tienen latencia física, la cual puede ser rota en respuesta a señales ambientales como altas temperaturas, humedad y fuego. En esta investigación, se aplicaron tratamientos de calor para romper la latencia de semillas de L. elegans y L. rotundiflorus del estado de Jalisco, México, con diferentes tiempos de almacenamiento (0, 1 y 2 años para L. elegans y 0, 1, 2, 3 y 4 años para L. rotundiflorus). Un grupo de semillas fue sumergido en agua hirviendo por 5, 10 y 15 segundos, otro grupo fue incubado en arena húmeda o seca a 100, 120 y 150 °C durante 60 y 90 minutos. Las semillas se pusieron a germinar a 25 °C con fotoperíodo de 12 horas. Para ambas especies, no hubo germinación en semillas incubadas a 120 y 150 °C. Para L. rotundiflorus, la germinación fue más alta en semillas incubadas en arena húmeda por 60 minutos que por 90 minutos. Las semillas frescas de L. rotundiflorus mostraron mayor germinación que las almacenadas, en los distintos tratamientos. Después de la escariicación con agua hirviendo, las semillas frescas de L. elegans germinaron más que las almacenadas por 1 y 2 años, mientras que para las semillas almacenadas por 1 y 2 años la incubación en arena húmeda y seca resultó en mayor germinación que para las semillas frescas. Estos resultados podrían ser útiles para entender y predecir respuestas ecológicas de las plantas en bosques mexicanos."

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Boiling water Dry sand Seed germination Wet sand CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Casuarina equisetifolia fitorremeciación de suelo contaminado con diesel y aplicación de bioestimulación y bioaumentación

MARIA ESTHER DIAZ MARTINEZ (2012)

Tesis (Maestría en Ciencias, especialista en Edafología).- Colegio de Postgraduados, 2012.

En este trabajo se evaluó la germinación de semillas y el crecimiento de plantas de C. equisetifolia L. ante diesel, y su potencial de fitorremediación en combinación de bioaumentación y bioestimulación. La primera fase experimental evaluó el efecto tóxico de 15 dosis de diesel (0, 100, 250, 500, 800, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 5000, 7500, 10000, 15000 y 20000 mg kg-1) en la germinación de semillas y la emergencia de plántulas. A los 10 días, la germinación fue mayor en concentraciones altas de diesel; la mayor geminación ocurrió en 20000 mg kg-1, y la menor se registró ante 5000 mg kg-1. La emergencia de plántulas fue mayor en las concentraciones menores a 5000 mg kg-1. A los 15 días, el crecimiento de las plántulas disminuyó ante concentraciones altas, y a los 25 días murieron. En la segunda fase experimental se evaluó el efecto de la bioaumentación con Rhizophagus intraradices, Sphingobacterium sp. y Trichoderma viride, y de la bioestimulación con los fertilizantes Floranid® y Triple 17 en plantas de C. equisetifolia, establecidas en suelo con diesel (5000 mg kg-1) bajo condiciones de invernadero. El diesel disminuyó significativamente las variables de crecimiento y las poblaciones microbianas; mientras que la fertilización con Floranid estimuló el crecimiento vegetal y el porcentaje de degradación de diesel. En cuanto al factor inoculación, Sphingobacterium aumentó la altura, el número de acículas, y el contenido de nitrógeno foliar con respecto a la inoculación de Rhizophagus y Trichoderma. Sin embargo, Trichoderma favoreció la degradación de diesel ya sea sin fertilizar (32%) o con Floranid (38%). _______________ Casuarina equisetifolia IN THE PHYTOREMEDIATION OF DIESEL CONTAMINATED SOIL, AND APPLICATION OF BIOSTIMULATION AND BIOAUGMENTATION. ABSTRACT: This study evaluated the seed germination and the growth of Casuarina equisetofolia L. seedlings against diesel, and its phytoremediation potential in combination of biostimulation and buoaugmentation The first experimental stage evaluated the toxic effects of 15 concentrations of diesel (0, 100, 250, 500, 800, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 5000, 7500, 10000, 15000 and 20000 mg kg-1) on seed germination and seedling emergence. At 10 days, germination was greater at high concentrations of diesel; the greatest germination was achieved at 20000 mg kg-1, and the lowest at 5000 mg kg-1. Seedling emergence was high at concentrations lower than 5000 mg kg-1. At 15 days, the seedling growth diminished at high concentrations, and at 25 days plants died. The second experimental stage evaluated the bioaugmentation with Rhizophagus intraradices, Sphingobacterium sp. and Trichoderma viride, and the biostimulation with the fertilizers Floranid® and Triple 17 on plants of C. equisetifolia grown at soil with diesel (5000 mg kg-1) under greenhouse conditions. Diesel significantly decreased plant growth parameters and microbial populations; whereas fertilization with Floranid simulated plant growth and the diesel degradation percentage. For the inoculation factor, Sphingobacterium increased height, number of needles and nitrogen leaf content when compared to the inoculation of Rhizophagus and Trichoderma. Nevertheless, Trichoderma favored diesel degradation either without fertilization (32%) or fertilized with Floranid (38%).

Master thesis

Germinación Emergencia de plantas Simbiosis Fertilización Microorganismos Degradación de hidrocarburos Seed germination Seedling emergence Symbiosis Fertilization Microorganisms Hydrocarbon degradation Maestría Edafología CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Effect of salt stress, proline, and polyamines on seed germination of Opuntia streptacantha

ANA ERIKA OCHOA ALFARO CLAUDIA OLIVIA SILVA ORTEGA Alicia Becerra_Flora JOEL DAVID FLORES RIVAS JUAN FRANCISCO JIMENEZ BREMONT (2008)

"In this study we conducted experiments in order to determine whether polyamines (putrescine, spermidine, and spermine) and proline treatments help to break seed dormancy of Opuntia streptacantha and also if they facilitate seed germination under salt stress. The results showed that 1mM proline stimulated a better germination percentage as compared to untreated seeds, although the difference was not statistically significant. With respect to polyamines, they did not break seed dormancy. On the other hand, salinity affected seed germination at the higher concentrations (50 and 75 mM NaCl) used, whereas, at 25 mM NaCl, results were similar to the control. The germination percentage in the treatments with proline (1 and 10 mM) and with polyamines (1μM each) diminished significantly when increasing the concentration of NaCl. The exception was spermine treatment, which alleviates seed germination at the higher concentration of NaCl used (75 mM)."

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Opuntia streptacantha Polyamines Proline Salt stress Seed germination CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Effect of light on seed germination of succulent species from the southern Chihuahuan Desert: comparing germinability and relative light germination

ANGELICA JIMENEZ AGUILAR JOEL DAVID FLORES RIVAS (2010)

"Light requirements for cactus seed germination have been considered to be associated with their life form, but this has not been thoroughly studied for other succulent species. In this study, we performed a light and darkness experiment in 11 species: seven rosette species (Agavaceae) and two columnar, one barriliform, and one globose species (Cactaceae) from the Southern Chihuahuan Desert. The response variables were seed germination percentage or germinability and relative light germination (RLG). Following germinability analyses, only the barriliform cacti E. platyacanthus was positive photoblastic. All other species were neutral photoblastic, although we found three response patterns: species having similar seed germination in light and darkness conditions, species showing higher seed germination in darkness than in light, and species showing higher germination in light than in darkness. However, following the relative light germination (RLG) analyses, two columnar species had higher RLG than the other species, seven species showed intermediate RLG (RLG 0.49-0.67), and two species had low RLG, which indicates that they germinated best in darkness. Our results do not support the suggestion that columnar cacti are neutral photoblastic and that globose cacti are positive photoblastic. We suggest that RLG is a better expression of the species' light requirement than seed germination percentage."

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Agavaccae Cactaceac Chihuahuan Desert Photoblasticism Seed germination Succulent plants CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Seed germination of Opuntia species from an aridity gradient in Central Mexico

JOSE LUIS FLORES FLORES JOEL DAVID FLORES RIVAS GREGORIO ALVAREZ FUENTES (2010)

"In the Mexican highlands there are several aridity gradients affecting Opuntia species composition and its biological function. Since environmental variations can affect plant traits like seed morphology as well as related processes, we conducted experiments in order to determine whether seed mass, testa hardness, seed imbibition, dormancy type, polyembryony occurrence, and different habitats are related with interspecific variation of seed germination in Opuntia spp. Our results showed that there were interspecific differences of seed attributes among seven Opuntia species along an environmental gradient in Central Mexico. Seeds of most species were able to imbibe water; however, mechanical scarification treatment did not break seed dormancy, but promoted faster germination. This pattern might be a result of the testa porosity. Seed hardness was negatively correlated with seed germination in Opuntia jaliscana; thus harder seeds had lower germination percentage. In contrast, seeds of O. robusta increased their germination percentage as seed hardness increased. We found differences in seed mass among species and localities; seeds collected in moist areas were heavier. There was evidenced a correlation of seed mass with seed germination for O. jaliscana. Polyembryony was present in four of the seven species studied and it appears to be more frequent in seeds from dry sites of the gradient."

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Opuntia Testa hardness Imbibition Dormancy type Polyembriony Seed germination CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Hongos micorrízicos ericoides y sus efectos en plantas de arándano azul (Vaccinium corymbosum L) cv BILOXI micropropagadas.

JORGE HUMBERTO LEÓN OSORIO (2017)

Tesis (Maestría en Ciencias, especialista en Fisiología Vegetal).- Colegio de Postgraduados, 2017.

Se realizó la búsqueda de hongos micorrízicos ericoides mediante aislamientos a partir de raíces de Vaccinium confertum HKB, de los aislamientos se identificó por métodos moleculares a Leptodontidium orchidicola, el cual se inoculó en el proceso de enraizamiento de microestacas de arándano azul Vaccinium corymbosum L. cv. Biloxi. Se desarrolló un protocolo para la obtención masiva de plantas de alta calidad fitosanitaria, por cultivo in vitro. La aplicación de 2iP ejerció un efecto favorable sobre la regeneración de brotes a partir de yemas axilares, así como el efecto de AIB en el proceso de enraizamiento de microestacas. A partir del aislamiento de hongos, se observó que L. orchidicola desarrolló un complejo de hifas dentro de las células de la epidermis de raíces de arándano azul, similar a los enrollamientos hifales típicos de la micorriza ericoide. La inoculación de este hongo también promovió el crecimiento radical y vegetativo; así como, la acumulación de mayor cantidad de biomasa en esta planta. Este es el primer reporte de L. corchidicola como endófito en raíces de V. confertum, y de su asociación con V. corymbosum. La inoculación de L. orchidicola podría utilizarse como herramienta biotecnológica importante para el enraizamiento plantas de arándano azul con alta calidad fitosanitaria, obtenidas por técnicas de cultivo in vitro utilizando el protocolo generado en esta investigación. _______________ ERICOID MYCORRHIZAL FUNGI AND EFFECTS ON MICROPROPAGATED BLUEBERRY (Vaccinium corymbosum L.) PLANTLETS, CV BILOXI. ABSTRACT: This research isolated potential ericoid mycorrhizal fungi from roots of Vaccinium confertum HKB, and Leptodontidium orchidicola was identified by means of molecular techniques and then, inoculated during the rooting of microcuttings of blueberry plants (Vaccinium corymbosum L. cv. Biloxi). First, an in vitro protocol was developed for the massive propagation of plantlets with high health quality. The application of 2iP had significant effects on shoot regeneration from axillary buds; the IBA also favored the rooting of microcuttings. Regarding fungi isolation, L. orchidicola developed hyphal complexes in epidermal cells resembling the typical hyphal coils of the ericoid mycorrhiza. The inoculation of this fungus resulted in improved vegetative and root growth, and plant biomass. Results provide the first report of L. corchidicola as an endophyte in roots of V. confertum, and as potential symbiont for V. corymbosum. The inoculation of L. orchidicola may be utilized as a biotecnhological tool for improving the rooting of blueberry plants obtained from the in vitro culture protocol developed in this research.

Master thesis

Cultivo in vitro Vaccinium Enraizamiento Hongos Leptodontidium Cenoccocum Micorriza ericoide Enrollamientos hifales In vitro culture Vaccinium Seed germination Rooting Fungi Ericoid mycorrhiza Hyphal coils Fisiología Vegetal Maestría CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS AGRONOMÍA BOTÁNICA GENERAL

Promoting seed germination of Bunias erucago, a Mediterranean leafy vegetable

Filippo Guzzon (2020)

Knowledge of germination and propagation requirements are crucial for the use of plant genetic resources. Here, we compare different treatments to improve the germination of Bunias erucago (Cruciferae), a Mediterranean vegetable herb of growing commercial interest. Its cultivation is limited by the poor germination shown by the seeds which are enclosed in indehiscent silicles. To improve the germination, we investigated four treatments: (1) pre-soaking silicles in water for 48 hours; (2) scarification of silicles with sandpaper; (3) seed extraction; and (4) seed exposure to gibberellic acid (GA3). The same treatments (except the GA3 treatment) were also used to investigate seedling emergence under glasshouse conditions. In the absence of treatments and/or soaking in water, there was very low final germination (< 10%), while scarification and seed extraction increased the germination to ∼ 40% and > 90%, respectively. Scarification was the most effective treatment in a horticultural context, since the brittleness of seeds makes their extraction too delicate and time-consuming. The seedling emergence results confirmed those of seed germination in the laboratory, underlining the effectiveness of the treatments for plant cultivation. Seed germination performance varied among wild populations, underlining the importance of provenance when using wild plants as new crops.

Article

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA DORMANCY SEED GERMINATION CROPS

Evaluación experimental de prácticas para establecer plantaciones de Glyricidia sepium en la REBISE, Chiapas

Carolina Morales Díaz (2011)

Resumen en español: "La deforestación es uno de los principales problemas ambientales en México. Gran parte del área deforestada es dedicada a pasturas. Más del 50 % de estas áreas se encuentran en estado de degradación. Las principales causas son las prácticas de manejo no racionales en las tierras ganaderas. Este escenario impulsa el uso de sistemas silvopastoriles, los cuales asocian la presencia de árboles o arbustos con pastos y animales bajo un sistema de manejo integral. El Ejido de Los Ángeles, Chiapas sufrió una fuerte desforestación a mediados del siglo XX. La ganadería en la comunidad es una actividad muy importante, sin embargo causa fuertes repercusiones ambientales. Es necesario desarrollar tecnologías ambientalmente sostenibles y económicamente atractivas para el productor y rehabilitar las áreas de pasturas degradadas de la comunidad. En 2007 inició la implantación de sistemas silvopastoriles con diversas especies arbóreas. En particular, G. sepium resultó la más prometedora, pero a la vez mostró una respuesta sumamente variable a las diferentes condiciones de sitio. Esto sugiere que es posible mejorar el desempeño de la planta si se identifican experimentalmente y se aplican las mejores prácticas de establecimiento. En este estudio se evaluaron dos formas de siembra de G. sepium; trasplante y siembra por semilla. Dentro de cada forma se evaluó el efecto de fertilizar o no. Se evaluaron los efectos sobre (a) el porcentaje de germinación de semillas, (b) la sobrevivencia de trasplantes, (c) la altura y diámetro basal de trasplantes y plántulas germinadas (d) el número de tallos y ramas, y (e) la presencia de flores y frutos. De forma independiente, se evaluó la inoculación de semillas de G. sepium con Rhizobium tropici y el uso de abono orgánico en almácigo. Se determinó el efecto sobre el número y peso seco de nódulos y raíces. Los resultados muestran que el trasplante produjo plantas más altas pero con menor diámetro basal que la siembra directa (Tukey; p< 0.05). El diámetro basal en el tratamiento de siembra directa sin fertilizante fue significativamente mayor que el de los tratamientos de trasplantes (Tukey; p< 0.05) y directa con fertilizante (p< 0.05). En la fase de almácigo, el uso de abono, inoculación o combinación de estos, incrementó el crecimiento en altura de las plántulas (p<0.05). Estos resultados permiten concluir que a pesar que el establecimiento de G. sepium por semilla es lenta, representa una alternativa viable para el productor. Omite el establecimiento del almácigo y los costos que conlleva su mantenimiento. En almácigo, usar abono orgánico o inocular con Rhizobium tropici no incrementa la producción de nódulos, sin embargo, aumenta considerablemente el porcentaje de nitrógeno vegetal y el crecimiento de la plántula. "

Master thesis

Gliricidia sepium;Inoculación de semillas;Germinación de la semilla Gliricidia sepium;Seed inoculation;Seed germination CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS CIENCIAS AGRARIAS

Germinación, crecimiento y densidad de la madera en dos variedades de Ochroma pyramidale (Cav. ex Lam.) Urb. de la Selva Lacandona, Chiapas

Karina Antonia Toledo González (2016)

Resumen en español: "Ochroma pyramidale (Cav. Ex Lam.) Urb. es una de las pocas especies nativas de árboles pioneros de rápido crecimiento, con importancia tanto económica como ecológica. En la Selva Lacandona (Chiapas, México), los campesinos lacandones reconocen dos variantes que nombran como: “sac chujum” (O. pyramidale var. bicolor) y “chac chujum” (O. pyramidale variedad típica) por presentar importantes diferencias morfológicas y fenológicas. El objetivo del presente trabajo fue la caracterización de las dos variantes de O. pyramidale mediante el estudio comparativo de la germinación bajo diferentes tratamientos, crecimiento en parcelas experimentales y en condiciones de vivero, y diferencias en la densidad de madera. En primer término, se estimó la proporción de germinación en siete tratamientos: remojo en agua en un periodo de 12 y 24 h, inmersión en agua a ebullición en un periodo de 3 y 10 s, inmersión en agua a ebullición en un periodo de 3 y 10 s con remojo posterior de las semillas en agua de coco en un periodo de 24 h y testigo. Por otro lado, se evaluó la sobrevivencia y el crecimiento de las plántulas, en condiciones de vivero y en parcelas experimentales ubicadas en la Selva Lacandona. Por último, la densidad de la madera se estimó mediante el método empírico de desplazamiento de agua. Se obtuvo que para O. pyramidale variedad típica el mejor tratamiento fue el de inmersión en agua a ebullición en un periodo de 3 s (71.87 %, ± 10.42), mientras que O. pyramidale var. bicolor fue el tratamiento de inmersión en agua a ebullición en un periodo de 10 s con remojo posterior de las semillas en agua de coco (24 h) (66.67 %, ± 15.21). La sobrevivencia de plántulas fue muy similar, en el vivero se alcanzó para O. pyramidale variedad típica del 99 % y O. pyramidale var. bicolor del 98 %, y en las parcelas experimentales las variedades alcanzaron hasta 90 %. No presentaron diferencias significativas en el crecimiento (altura y diámetro basal) en las condiciones de vivero ni en las parcelas experimentales, así como en el análisis de la densidad de madera. Se concluye que las dos variedades planteadas no difieren en el crecimiento ni la densidad pero si en los tratamientos germinativos. "

Master thesis

Árboles maderables;Ochroma pyramidale;Germinación de la semilla;Crecimiento de planta;Anatomía comparada Timber;Ochroma pyramidale;Seed germination;Growth (Plants);Anatomy, comparative BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA CIENCIAS DE LA VIDA

Efecto de la procedencia en la germinación de las semillas de Quercus rugosa Née en Los Altos de Chiapas

María Teresa Pérez Gómez (2016)

Resumen en español: "La fragmentación y deforestación reducen las poblaciones de Q. rugosa de forma preocupante en Los Altos de Chiapas, y cada vez es menos probable su regeneración natural, por lo que es necesario propagar y reintroducir individuos para recuperar los bosques de Q. rugosa. En este estudio se evaluó sí la germinación de Q. rugosa es mayor en el sitio en donde se desarrolla el árbol madre y sí es en función del tamaño de la semilla. Se colectaron semillas de 10 árboles en tres sitios que difieren en altitud. Se tomaron 100 semillas de cada árbol de tres diferentes tamaños y se les midió peso, longitud y diámetro. En un diseño experimental de transferencia recíproca, las semillas se colocaron en cajas de madera con suelo de cada sitio de colecta para promover la germinación. Cada cinco días, durante 120 días, se registró el número de las semillas germinadas, con el que se obtuvo: la capacidad de germinación (CG), el tiempo de inicio de germinación (TIG) y velocidad de germinación (VG). Como resultado la CG, TIG y VG no difieren entre las procedencias de las semillas esto muestra que su procedencia no tiene ninguna influencia en la germinación, pero si afecto la germinación de las semillas en los sitios destino. La CG osciló entre 50 y 85 %; la más alta fue en el sitio con la menor altitud (Zinacantán). El TIG vario entre 40 y 70 días, la germinación fue más rápida en el jardín común. La VG se observó entre 0.15 y 0.35 semillas por día, el valor más alto corresponde al sitio de menor altitud. El tamaño de las semillas de Q. rugosa medido como peso y diámetro no difiere entre procedencias, pero si en la longitud, fue mayor en el sitio de menor altitud (Zinacantán, Chiapas). "

Master thesis

Quercus rugosa;Germinación de la semilla;Regeneración forestal;Bosque de niebla Quercus rugosa;Seed germination;Forest regeneration;Cloud forests CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS CIENCIAS AGRARIAS