Dormancia fisiológica en semillas de Thespesia cubensis (Malvaceae), árbol endémico y en peligro de extinción de Cuba
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Resumen
Thespesia cubensis es un árbol endémico de Cuba, que se encuentra en Peligro Crítico de extinción, presenta escasa regeneración natural y nada se conoce sobre sus mecanismos de regeneración. Por tanto, el objetivo de la presente investigación fue caracterizar rasgos funcionales de sus semillas, en particular relacionados con la dormancia, germinación y plántulas para favorecer su propagación. De árboles adultos que crecen en cayo Conuco (mejor población conservada, en el noroeste de Cuba Central), se recolectaron frutos frescos para la obtención de semillas. Las semillas presentaron como promedio un 13.21% de humedad inicial, fueron permeables al agua y mostraron un embrión desarrollado de tipo plegado. Además, las semillas destinaron 54.7% de su masa a la formación de estructuras de cubiertas y presentaron una viabilidad inicial de 100%. La germinación evaluada en condiciones de vivero comenzó como promedio a los 4.3 días, pero solo alcanzó un 59% de germinación final a los 16 días de siembra, el resto de las semillas no germinadas al final del experimento (30 días) permanecieron vivas e hidratadas. Por consiguiente, una parte del lote (más de un 40%) presentó dormancia fisiológica (PD), debido posiblemente a las barreras mecánicas que imponen las cubiertas seminales al crecimiento del embrión. El presente trabajo es el primer reporte de PD en semillas del género Thespesia. Se discute el papel ecológico de los rasgos de historia de vida identificados y se brindan recomendaciones prácticas para incrementar la germinación en condiciones de vivero y siembra directa en campo.
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Areces-Berazaín F, Ackerman JD. 2016. Phylogenetics, delimitation and historical biogeography of the pantropical tree genus Thespesia (Malvaceae, Gossypieae). Botanical Journal of the Linnean Society. 181: 171-198.
Areces-Berazaín F, Ackerman JD. 2020. A revision of Thespesia and allied genera in Tribe Gossypieae (Malvaceae-Malvoideae). Brittonia. 72. 62-110.
Areces-Berazaín F, Fryxell PA. 2007. Malvaceae. En: Greuter W, Rankin R. (eds.), Flora de la República de Cuba, Serie A: Plantas Vasculares, 1-228. A. R. Gantner Verlag KG, Liechtenstein.
Arène F, Affre L, Doxa A, Saatkamp A. 2017. Temperature but not moisture response of germination shows phylogenetic constraints while both interact with seed mass and lifespan. Seed Science Research. 27: 110-120.
Baskin CC, Baskin JM. 1998. Seeds: ecology, biogeography, and evolution of dormancy and germination. Academic Press, San Diego.
Baskin CC, Baskin JM. 2007. A revision of Martin’s seed classification system, with particular reference to his dwarf-seed type. Seed Science Research. 17: 11-20.
Baskin CC, Baskin JM. 2014. Seeds: ecology, biogeography and evolution of dormancy and germination. Academic Press, San Diego.
Baskin CC, Baskin JM, Yoshinaga A, Wolkis D. 2021. Physiological dormancy in seeds of tropical montane woody species in Hawai´i. Plant Species Biology. 36: 60-71.
Baskin JM, Baskin CC. 2004. A classification system for seed dormancy. Seed Science Research. 14: 1-16.
Baskin JM, Baskin CC. 2021. The great diversity in kinds of seed dormancy: a revision of the NikolaevaBaskin classification system for primary seed dormancy. Seed Science Research. 31: 249-277.
Baskin JM, Baskin CC, Li X. 2000. Taxonomy, ecology, and evolution of physical dormancy in seeds. Plant Species Biology. 15: 139-152.
Baskin JM, Davis BH, Baskin CC, Gleason SM, Cordell S. 2004. Physical dormancy in seed of Dodonea viscosa (Sapindales, Sapindance) from Hawaii. Seed Science Research. 14: 81-90.
Bisse J. 1988. Árboles de Cuba. Editorial CientíficoTécnica, La Habana.
Borhidi A. 1996. Phytogeography and vegetation ecology of Cuba. Akadémiai Kiadó, Budapest.
Brown RF, Mayer DG. 1988. Representing cumulative germination. 2. The use of the Weibull function and other empirically derived curves. Annals of Botany. 61: 127-138.
Camara CA, Araujo Neto JC, Ferreira VM, Resende LP, Da Costa SS. 2009. Cacterísticas morfométrica de frutos e sementes e germinação de Thespesia populnea. Bragantia. 68: 503-509.
Chen JZ, Huang XI, Xiao XF, Liu JM, Liao XF, Sun QW, et al. 2022. Seed dormancy release and germination requirements of Cinnamomum migao, an endangered and rare woody plant in southwest China. Frontiers in Plant Science. 13: 770940. DOI: 10.3389/fpls.2022.770940.
Commander LE, Golos PJ, Miller BP, Merritt DJ. 2017. Seed germination traits of desert perennials. Plant Ecology. 218. 1077-1091.
Daws MI, Crabtree LM, Dalling JW, Mullins CE, Burslem, DFRP. 2008. Germination responses to water potential in Neotropical pioneers suggest large-seed species take more risks. Annals of Botany. 102: 945-951.
Duncan C, Schultz NL, Good MK, Lewandrowski W, Cook S. 2019. The risk-takers and-avoiders: germination sensitivity to water stress in an arid zone with unpredictable rainfall. AoB PLANTS 11: plz066. DOI: 10.1093/aobpla/plz066.
Dürr C, Dickie JB, Yang XY, Pritchard HW. 2015. Ranges of critical temperature and water potential values for the germination of species worldwide: Contribution to a seed trait database. Agricultural and Forest Meteorology. 200: 222-232.
Engelbrecht BMJ, Dalling JW, Pearson TRH, Wolf RL, Gálvez DA, Koehler MT, et al. 2006. Short dry spell in the wet season increase mortality of tropical pioneer seedling. Oecologia. 148: 258-269.
Faife-Cabrera M, Cruz Y, Hernández TM, GarcíaMéndez M, Sánchez JE. 2020b. Thespesia cubensis en cayo Conuco ¿Abundancia insólita para una especie amenazada? Bissea 14 (NE 3): 3.
Faife-Cabrera M, García-Méndez M, Oviedo, R. 2020a. Thespesia cubensis - Hoja de taxón. Bissea 14 (NE 1): 630-634.
Faife-Cabrera M, García-Méndez M. 2020. Florivoría en Thespesia cubensis, una amenaza a su conservación. Bissea 14 (NE 2): 2.
Fenner M, Thompson K. 2005. The Ecology of Seeds. Cambridge University Press, Cambridge.
Fick SE, Hijmans RJ. 2017. WorldClim 2: new 1-km spatial resolution climate surfacesfor global land areas. International Journal of Climatology. 37: 4302-4315.
Finch-Savage WE, Leubner-Metzger G. 2006. Seed dormancy and the control of germination. New Phytologist. 171: 501-523.
Fors AJ. 1975. Maderas cubanas. Editorial Pueblo y Educación, La Habana.
Francis JK. 1989. Thespesia grandiflora (DC.) Urban. Maga. SO-ITF-SM-21. New Orleans, LA: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Southern Forest Experiment Station.
Fryxell PA. 1968. A redefinition of the tribe Gossypieae. Botanical Gazette. 129: 296-308.
Gao R, Hou J, Zhao R, Yang X, Hou X, Huo L, et al. 2021. Seed dormancy and germination of a critically endangered plant, Elaeagnus mollis, on the loess plateau of China. European Journal of Forest Research. 140: 451-461.
Garwood NC. 1996. Functional morphology of tropical tree seedlings. En: Swaine MD (ed.), The ecology of tropical tree seedlings, 59-130, Parthenon, New York.
González-Torres LR, Palmarola A, González-Oliva L, Bécquer ER, Testé E, Barrios D. 2016. Lista Roja de la Flora de Cuba. Editorial AMA, La Habana.
Greuter W, Rankin R. 2022. Vascular Plants of Cuba A Checklist. Third, updated edition of The Spermatophyta of Cuba. Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin, Jardín Botánico Nacional, Universidad de La Habana. https:// doi.org/10.3372/cubalist.2022.1.
Gupta V, Thapliyal S, Singh AK. 2004. Breaking Seed dormancy in Thespesia populnea Soland. Ex Correa: A Wild Medicinal Tree. Seed Research. 32: 209-210.
Herrera-Peraza RA, Bever JD, de Miguel JM, GómezSal A, Herrera P, García EE, et al. 2016. A new hypothesis on humid and dry tropical forest succession. Acta Botánica Cubana. 215: 232-280.
Herrera-Peraza RA, Ulloa D, Valdés-Lafont O, Priego AG, Valdés A. 1997. Ecotechnologies for the sustainable management of tropical forest diversity. Nature & Resources. 33: 1-17.
Huang SY, Chien CT, Wang MW, Kuo-Huang LL, Chen SY. 2017. Physical dormancy in seeds of three native woody species in Taiwan: Rhus succedanea (Anacardiaceae), Thespesia populnea (Malvaceae), and Colubrina asiatica (Rhamnaceae). Taiwan Journal of Forest Science. 32: 57-70.
Huang Z, Liu S, Bradford KJ, Huxman TE, Venable DL. 2016. The contribution of germination functional traits to population dynamics of a desert plant community. Ecology. 97: 250-261.
ISTA (International Seed Testing Association). 2007. International rules for seed testing. Bassersdorf, Suiza.
Jaganathan GK. 2016. Influence of maternal environment in developing different levels of physical dormancy and its ecological significance. Plant Ecology. 217: 71-79.
Kildisheva OA, Dixon KW, Silveira FAO, Chapman T, Sacco AD, Mondoni A, et al. 2020. Dormancy and germination: making every seed count in restoration. Restoration Ecology. 28: S256-S265.
Lu YH, Ranjitkar S, Xu JC, Ou XK, Zhou YZ. 2016. Propagation of native tree species to restore subtropical evergreen broad-leaved forests in SW China. Forests. 7: 12. DOI:10.3390/f7010012.
Ma H, Erickson TE, Walck JL, Merritt DJ. 2020. Interpopulation variation in germination response to fire-related cues and after-ripening in seeds of the evergreen perennial Anigozanthos flavidus (Haemodoraceae). International Journal of Wildland Fire. 29: 950-960.
Marrero J. 1942. A seed storage study of maga. Caribbean Forester. 3: 173-184.
Martin AC. 1946.The comparative internal morphology of seeds. The American Midland Naturalist. 36: 513-660.
Montejo LA, Muñoz BC, Sánchez JA, Gamboa A. 2014. Variabilidad seminal entre las especies de un bosque siempreverde tropical de la Sierra del Rosario, Cuba. Bosque. 35: 37-47.
Montejo LA, Sánchez JA, Muñoz BC. 2011. Características seminales de árboles de la familia Sapindaceae. Acta Botánica Cubana. 212: 15-20.
Parrotta JA. 1994. Thespesia populnea (L.) Soland. ex Correa. Portiatree, emajagüilla. SO-ITF-SM-76. Department of Agriculture, Forest Service, New Orleans.
Rosbakh S, Baskin CC, Baskin JM. 2020. Nikolaeva et al.’s reference book on seed dormancy and germination. Ecology. 101: e03049.
Salinas E. 1986. Características de la naturaleza y los paisajes de Cuba. Estudios Geográficos. 57: 201-218.
Sánchez JA, Furrazola E. 2018. Ecotecnologías para la restauración ecológica: los tratamientos de semillas y las micorrizas. Editorial Academia, La Habana.
Sánchez JA, Muñoz BC, Montejo LA. 2009. Rasgos de semillas de árboles en un bosque siempreverde tropical de la Sierra del Rosario, Cuba. Pastos y Forrajes. 32: 141-164.
Sánchez JA, Muñoz BC, Montejo LA, Lescaille M, Herrera RA. 2011-2012. Tamaño y nutrientes de semillas en 32 especies arbóreas de un bosque tropical siempreverde de Cuba y su relación con el establecimiento de las plántulas. Revista del Jardín Botánico Nacional. 32-33: 181-204.
Sánchez JA, Pernús M. 2018. Tratamientos de semillas. En: Sánchez JA, Furrazola E. (eds.), Ecotecnologías para la restauración ecológica: los tratamientos de semillas y micorrizas, 5-54, Editorial Academia, La Habana.
Sánchez JA, Pernús M, Martínez J. 2020. Tratamientos de semillas para mejorar la germinación de Guazuma ulmifolia bajo estrés hídrico y calórico: comparación entre árboles tropicales pioneros. Revista Jardín Botánico Nacional. 41: 93-108.
Sánchez JA, Pernús M, Torres-Arias Y, Barrios D, Dupuig Y. 2019. Dormancia y germinación en semillas de árboles y arbustos de Cuba: implicaciones para la restauración ecológica. Acta Botánica Cubana. 218: 77-108.
Sánchez JA, Pernús M, Torres-Arias Y, Furrazola E, Oviedo R, Álvarez JC. 2018. Características regenerativas de árboles tropicales para la restauración ecológica de ecosistemas limítrofes al manglar. Acta Botánica Cubana. 217: 170-188.
Sánchez JA, Suárez AG, Montejo LA, Muñoz CB. 2011. El cambio climático y las semillas de las plantas nativas cubanas. Acta Botánica Cubana. 214: 38-50.
Simons AM, Johnston MO. 2006. Environmental and genetic sources of diversification in the timing of seed germination: implications for the evolution of bet hedging. Evolution. 60: 2280-2292.
Stevens AV, Nicotra AB, Godfree RC, Guja LK. 2020. Polyploidy affects the seed, dormancy and seedling characteristics of a perennial grass, conferring an advantage in stressful climates. Plant Biology. 22: 500-513.
Thompson K, Band SR, Hodgson JG. 1993. Seed size and shape predict persistence in soil. Functional Ecology. 7: 236-241.
Torres-Arias Y, Sánchez JA, Pernús M. 2022. Manual de semillas para la restauración de ecosistemas limítrofes al manglar. Editorial AMA, La Habana.
Vandelook F, Verdú M, Honnay O. 2012. The role of seed traits in determining the phylogenetic structure of temperate plant communities. Annals of Botany. 110: 629-636.
Venable DL. 2007. Bet hedging in a guild of desert annuals. Ecology. 88: 1086-1090.
Vivrette NJ. 1995. Distribution and ecological significance of seed-embryo types in Mediterranean climates in California, Chile, and Australia. En: Arroyo MKT, Zedler PH, Fox MD. (eds.), Ecology and biogeography of Mediterranean ecosystems in Chile, 274-288, Springer, New York.
Walt KV, Witkowski ETF. 2017. Seed viability, germination and seedling emergence of the critically endangered stem succulent, Adenium swazicum, in South Africa. South African Journal of Botany. 109: 237-245.