OBJETIVO GENERAL MATERIALES Y MÉTODOS RESULTADOS

Adriana Murillo-Williams1, Andrés Monge Vargas2 y Álvaro Azofeifa Delgado3
Ingeniero Agronómo. PhD. Fisiología y Producción de Cultivos. Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS). Universidad de Costa Rica. [email protected]
Ingeniero Agronómo. Licenciado en Agronomía. Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS). Universidad de Costa Rica. [email protected]
Ingeniero Agronómo. MSc Biotecnología. Centro para Investigaciones en Granos y Semillas (CIGRAS). Universidad de Costa Rica. [email protected]
INTRODUCCIÓN
transgénico a las arvenses y a arroz no transgénico, así como la expresión del rasgo transgénico en la
progenie (Oard et al, 2000; Chen et al, 2004; Rong et al, 2005; Sánchez-Olguín et al 2009).
OBJETIVO GENERAL
Determinar el efecto del enterramiento sobre el porcentaje de
dormancia, germinación y muerte de semillas de dos variedades
comerciales de arroz.
MATERIALES Y MÉTODOS
El experimento se estableció en una finca comercial de arroz en la
localidad de Cañas, Guanacaste. Grupos de 100 semillas de las
variedades comerciales de arroz Palmar 18 y CR5272 se empacaron
y se enterraron a diferentes profundidades (0, 15, 30 cm) (Fig 1) en
el campo, en bloques de 12 parcelas. El ensayo fue colocado en
un arreglo de bloques completos al azar con 4 repeticiones. Las
semillas restantes se almacenaron a 7oC.
La germinación, mortalidad (Fig 3) y dormancia de los lotes de
semillas en almacenamiento varió de acuerdo con la variedad.
Para CR 5272 el porcentaje de dormancia disminuyó gradualmente
en el tiempo (Fig 4) mientras que para Palmar 18 se disminuyó
drásticamente en los primeros meses y luego aumentó, posiblemente
por la inducción de dormancia secundaria.
A
B
C
Figura 3. A) Semillas germinadas con plántulas normales B y C)
Semillas consideradas muertas
Variedad Palmar 18
Figura 1. Empaque de semillas y establecimiento del experimento
en Agosto de 2011 en la localidad de Cañas, Guanacaste.
Se llevaron a cabo los muestreos del material cada mes. Las semillas
desenterradas en el campo se llevaron al Laboratorio de Semillas del
CIGRAS para ser desinfectadas superficialmente y colocadas sobre
papel para germinación a 30oC. Se realizaron evaluaciones del material
a los 8 y 15 días después de la siembra. Las variables evaluadas
fueron: porcentaje de germinación, porcentaje de semillas muertas
y porcentaje semillas no germinadas viables (con dormancia). La
viabilidad de semillas no germinadas se determinó con una solución
al 1% de cloruro de tetrazolio. Se consideraron semillas viables en
las que se observaron embriones teñidos de rojo (Fig 2).
Semillas Muertas
Semillas Vivas
Figura 2. Determinación de la viabilidad de semillas de arroz no
germinadas por medio de la prueba de tetrazolio
RESULTADOS
El porcentaje inicial de germinación, muerte y dormancia de semillas
de los lotes de semillas utilizados en este experimento se detallan
a continuación:
Cuadro 1. Determinación inicial de germinación, muerte y dormancia
de semillas recién cosechadas de las variedades Palmar 18 y CR 5272.
Variedad
Germinación
(%)
Muerte
(%)
Dormancia
(%)
Palmar 18
15
3
82
CR 5272
25
17
58
Variedad CR-5272
80
80
Porcentaje %
100
100
60
40
60
40
1
2
3
4
5
Meses en almacenamiento
Semillas germinadas
6
1
2
3
4
5
Meses en almacenamiento
Semillas con dormancia
6
Variedad CR-5272
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
1
20
20
Variedad Palmar 18
Semillas superficiales (%)
En Costa Rica, la disponibilidad de arroz genéticamente modificado resistente a herbicidas puede
representar una alternativa para los agricultores para el control selectivo de malezas y reducir los
costos de mano de obra. Sin embargo, varios estudios han demostrado el flujo de genes de arroz
En condiciones de campo, tanto la cosecha de arroz mecanizada como la manual conducen a la pérdida de
semillas. En un caso hipotético en el cual se sembrara arroz genéticamente modificado en el país, si las semillas
que caen al suelo tienen o adquieren dormancia y no germinan poco después de su caída, se incorporarán en el
banco de semillas. De acuerdo con su grado de dormancia, la germinación de estas semillas variará en tiempo
y espacio, por lo que se aumentan las posibilidades de traslape de los períodos de floración de la especie
genéticamente modificada con el arroz silvestre. Por lo tanto, es importante conocer el grado de dormancia de
las semillas a la cosecha y el tiempo que éstas permanecen viables en el suelo.
15 cm de profundidad (%)
Las variedades de arroz (Oryza sativa) varían considerablemente en su grado de dormancia (Jennings
y de Jesús, 1964), la cual es una característica de la semilla que controla la germinación de éstas
(Finch-Savage y Leubner-Metzger, 2006) y determina la sincronía y el porcentaje de germinación de
semillas viables que permanecen en el banco de semillas (Finkelstein et al 2008).
30 cm de profundidad (%)
1
2
3
Porcentaje %
Costa Rica
Dormancia de semillas de arroz (Oryza sativa)
2
3
4
5
Meses después de siembra
6
1
2
3
4
5
Meses después de siembra
6
Figura 5. Porcentajes de germinación, mortalidad y dormancia de
semillas de las variedades Palmar 18 y CR 5272 enterradas a diferentes profundidades en un campo comercial de arroz en la localidad de Cañas, Guanacaste.
Semillas muertas
Figura 4. Porcentajes de germinación, mortalidad y dormancia de
semillas de las variedades Palmar 18 y CR 5272 almacenadas por
6 meses a 7oC.
Debido a la gran cantidad de lluvia durante los primeros meses
luego de establecido el experimento, las parcelas que se iban a
mantener en secano se inundaron, por lo que se mantuvieron en
esta condición.
En las pruebas de campo, la germinación fue mayor en semillas
colocadas en la superficie del suelo, en la cual las semillas
germinaron, o murieron (Fig 5). La mortalidad fue mayor en semillas
enterradas a 15 y 30 cm y los porcentajes de dormancia fueron
0,006 %, 1,2 % y 2,1 % en semillas enterradas a 0, 15 y 30 cm de
profundidad, respectivamente (Fig 5).
CONCLUSIONES
• Los resultados de este trabajo indican que la ruptura de dormancia
en semillas que caen al suelo y no se entierran es muy alta, por
lo que la mayoría germina. Esto puede generar recomendaciones
para productores en cuanto a la preparación del suelo en caso
de contar con variedades genéticamente modificadas.
• La mortalidad de semillas aumenta cuando éstas son enterradas.
Sin embargo, los porcentajes de dormancia disminuyen cuando
las semillas son enterradas.
• Un pequeño porcentaje de semillas enterradas se mantiene con
dormancia y otro porcentaje tiene la capacidad de germinar
inmediatamente después de desenterrada.
REFERENCIAS
• Chen, L.J., D. S. Lee, Z. P. Song, H. S. Suh, and B. Lu. 2004.
Gene flow from cultivated rice (Oryza sativa) to its weedy and
wild relatives. Annals Bot. 93:67-73.
• Finch-Savage, W.E., and G. Leubner-Metzger. 2006. Seed dormancy
and the control of germination. New Phytol. 171:501-523.
• Finkelstein, R., W. Reeves, T. Ariizumi, and C. Steber. 2008.
Molecular aspects of seed dormancy. Annu. Rev. Plant Biol.
59:387-415.
• Jennings, P.R., and J. de Jesus Jr. 1964. Effect of heat on breaking
seed dormancy in rice. Crop Sci. 4:530-533.
• Oard, J., M.A. Cohn, S. Linscombe, D. Gealy, and K. Gravois.
2000. Field evaluation of seed production, shattering, and
dormancy in hybrid populations of transgenic rice (Oryza sativa)
and the weed, rid rice (Oryza sativa). Plant Sci. 157:13-22.
• Rong, J., Z. Song, J. Su, H. Xia, B. Lu, and F. Wang. 2005. Low
frequency of transgene flow from Bt/CpTl rice to its nontransgenic
counterparts planted at close spacing. New Phytol. 168:559-566.
• Sanchez-Olguin, E.R., G. Arrieta-Espinoza, J.A. Lobo, and
A.M. Espinoza-Esquivel. 2009. Assessment of gene flow from
an herbicide resistant indica rice (Oryza sativa L.) to the Costa
Rican weedy rice (Oryza sativa) in Tropical America: factors
affecting hybridization rates and characterization of F1 hybrids.
Transgenic Res. 18:633-647.
AGRADECIMIENTOS
Al Global Environment Facility, la Coordinación y colaboradores
del proyecto LAC Biosafety y al CIGRAS. A los asistentes Alejandro
Morales, Alejandro Ureña, Viviana Madrigal, José González, Tatiana
Vargas, Elian Méndez y Mariela Machado.