Potencial osmotico en la germinacion

UNIVERSIDAD NACIONAL DE RÍO CUARTO
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Guía de Trabajos Prácticos Nº 8 - AÑO 2016
EFECTO DEL POTENCIAL OSMÓTICO SOBRE LA GERMINACIÓN DE SEMILLAS
La germinación en sentido fisiológico comienza con la captación de agua por la semilla (imbibición), y
finaliza con el inicio de la elongación del eje embrionario que conduce a la emergencia de la radícula.
Desde el punto de vista agronómico es muy importante el desarrollo adecuado del embrión para la
obtención de una plántula normal. La International Seed Testing Association define como plántula normal
a aquella cuyas estructuras esenciales son capaces de originar una planta normal.
La germinación de semillas ocurre en respuesta a una serie de acontecimientos metabólicos y
morfogenéticos secuenciados y sincrónicos, que tienen como resultado la transformación del embrión en
una plántula capaz de valerse por sí sola y transformarse en una planta adulta.
Otros autores, entienden a la germinación como la reanudación de un proceso de crecimiento que se
detuvo, caracterizado por la deshidratación de tejidos y por una reducida actividad metabólica.
Entre los factores externos que influyen sobre la germinación se pueden considerar: agua, temperatura,
luz, intercambio gaseoso entre la semilla y el medio, etc.
La incorporación de agua por la semilla se denomina imbibición, la cual es un proceso físico que ocurre
por diferencia de a entre la semilla y el medio. La entrada de agua produce cambios físicos y
estructurales en la semilla, y tiene lugar tanto en semillas vivas como muertas.
La entrada de agua en la semilla es trifásica (ver figura): I. En la primera etapa ocurre una importante
entrada de agua debido a que el a de la semilla llega al orden de -100 MPa dado la presencia de
macromoléculas como polisacáridos, ubicados principalmente en la testa, los cuales generan un
importante m. II. En la segunda etapa, el a de la semilla no excede los -1 y -1.5 MPa. III. En la tercera
etapa, ocurre una elevada entrada de agua debido a que aumenta la cantidad de solutos en la semilla y se
rompe la testa por la emergencia de la radícula. En la siguiente figura se muestran los diferentes eventos
celulares que ocurren en cada fase.
1
La germinación puede verse afectada por estrés osmótico. Se ha observado que semillas de trigo expuestas
a este tipo de estrés tienen problemas en la germinación que se relacionan directamente con el estado
hídrico del embrión. Las semillas que no germinaron no cumplimentaron la tercera etapa de imbibición
que requiere que el embrión supere determinado umbral hídrico.
Además, se ha informado que el estado de hidratación del embrión se correlaciona con la síntesis de
proteínas. El estrés hídrico produce disminución en la síntesis de proteínas, lo cuál podría estar asociado
con cambios en la turgencia celular. De este modo, se afectaría la estructura de las membranas y la
maquinaria involucrada en la síntesis de proteínas.
Objetivo
 Determinar el efecto del o sobre la germinación y el crecimiento temprano de especies de interés
agronómico.
Materiales
 Semillas de maíz y soja
 Solución de manitol 1 M
 Placas de Petri estériles con 2 papeles de filtro
 Pinzas
 Pipetas
Procedimiento
2
A fin de conocer el o de la solución de manitol 1M en las condiciones de la cámara de germinación, y
partiendo de que una solución de manitol 1M genera una presión osmótica de -22,4 atm a una temperatura
de 0°C, se debe corregir el valor de o según la temperatura medida (x) utilizando la siguiente fórmula:
-22.4 atm x (273 °C + x °C)
o =
---------------------------------273 °C
Por ejemplo: si la temperatura de la cámara de germinación es de 20 °C, el a de la solución 1M será -24
atm.
Debido a que en el siguiente TP se utilizarán soluciones con diferentes o (equivalentes en este caso al
a) la obtención de los diferentes volúmenes de solución de Manitol 1M que corresponden a los diferentes
o se realizó por regla de tres.
- 24 atm ---------------- 100 ml sn de Manitol 1M
- 3 atm ------------------ x = 12.5 ml
a (atm)
Agua destilada
Solución de Manitol
estéril (ml)
1M (ml)
0
100
0
-3
87.5
12.5
-6
75
25
-9
62.5
37.5
-12
50
50
En base a la tabla, preparar las soluciones y colocar 5 ml de cada una de ellas en las respectivas placas de
Petri. Colocar 15 semillas, previamente esterilizadas con 2% hipoclorito de sodio durante 3 min, en cada
placa y llevarlas a la cámara de germinación Conviron.
Anotar hora y fecha del comienzo de la experiencia. Registrar el número de semillas germinadas a las 48,
72, 96, 120 y 144 horas, considerando semilla germinada a aquella que tiene más de 0.5 cm de longitud de
radícula.
Al final de la experiencia medir la longitud de la radícula y coleoptile/hipocótilo en cm.
3
Completar los siguientes cuadros:
1. Porcentaje de germinación
Horas desde la siembra
a (atm)
48
72
96
120
144
0
-3
-6
-9
-12
2. Crecimiento promedio de radícula
a (atm)
3. Crecimiento promedio de coleoptile/hipocótilo
a (atm)
144 h
0
0
-3
-3
-6
-6
-9
-9
-12
-12
144 h
Realizar los siguientes gráficos:
1. Germinación absoluta (%) vs tiempo (hs), en los diferentes a.
2. Germinación relativa (%) vs tiempo (hs), en los diferentes a. Considerar como 100% el número de
semillas germinadas al final de la experiencia (144 h) a un a de 0 atm, y calcular el % de de semillas
germinadas bajos los demás tratamientos.
3. Crecimiento promedio de radícula (cm) en los diferentes a.
4. Crecimiento promedio del coleoptilo/hipocótilo (cm) en los diferentes a.
Fotografía anexa: Se observan semillas de maíz y soja germinadas.
4
radícula
Maíz
Soja
hipocótilo
mesocótilo
radícula
coleoptile
raíces adventicias
5