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Provedor de dados: | Depósito Institucional Abierto de Documentos Digitales del Colegio de Postgraduados (COLPOS DIGITAL )
País: | Mexico
Título: | Anatomía y tolerancia a la desecación de semillas de cacao (Theobroma cacao L.)
Autores: | Rangel Fajardo, María Alma.
Data: | 2012-09-08
Ano: | 2009
Palavras-chave: | Theobroma cacao L.; Anatomía; Desecación; Estaquiosa; Germinación; Rafinosa; Semilla; Sensibilidad; Doctorado; Producción de semillas; Anatomy; Drying; Germination; Raffinose; Seed sensitivity; Stachyose.
Resumo: | La adquisición de tolerancia a la desecación en semillas ortodoxas es una estrategia adaptativa  que no presentan las semillas del tipo recalcitrantes y por consiguiente son sensibles a la  desecación. El grado de tolerancia o sensibilidad a la desecación se ve afectada por varios  aspectos de origen genético, fisiológico, bioquímico y anatómico; por consiguiente existen  diferencias entre genotipos y entre individuos dentro del genotipo de la misma especie. En este  estudio se documentaron características de anatomía de las semillas de cacao, se midió el grado  de tolerancia a la desecación y la acumulación de azúcares en relación con tolerancia a la  desecación en poblaciones de tres orígenes genéticos de cacao (Theobroma cacao L.). Se  emplearon los genotipos UF667 y UF668  de origen Trinitario, EET 48 y Pound 7 de origen  Forastero y Carmelo de origen Criollo. El trabajo consistió de tres fases: 1) Documentación de  anatomía de desarrollo de la semilla. Se usaron flores y frutos en desarrollo del genotipo Carmelo  obteniendo cortes seriados (10 a 15 µm) para ser teñidos con safranina y verde fijo. En semilla  madura se realizaron tinciones para observar lípidos, proteínas, almidón y taninos. 2) Tolerancia  a la desecación. Se cosecharon semillas a los 5, 6 y 7 meses después de floración (mdf) de los  cinco genotipos, en las que se midió largo, ancho, espesor y contenido de humedad; parte de la  muestra se sometió a secado bajo condiciones de laboratorio hasta  300, 200 y 150 g H2O·kg-1 pf,  manteniendo como testigo semilla con contenido de agua al momento de cosecha (&gt;500 g  H2O·kg-1 pf); en estas se midió germinación y viabilidad celular por medio del conteos de núcleos  visibles en cortes del eje embrionario. 3) Cuantificación de azúcares y su relación con la  tolerancia a la desecación. Se utilizaron únicamente muestras de los genotipos UF668, Pound 7 y  Carmelo, con contenidos de humedad al momento de cosecha y a 300 g H2O·kg-1 pf y como  referencia se utilizó semillas de maíz (ortodoxa) a 300 g H2O·kg-1 pf, la cuantificación de  carbohidratos fue por HPLC. Los resultados indican que la semilla de cacao proviene de un óvulo  anátropo crasinucelar, el embrión presenta crecimiento lento inicial, el endospermo tiene un  desarrollo nuclear hasta que la semilla alcanza el tamaño final, los cotiledones se encuentran  fuertemente plegados sobre el eje embrionario y la cubierta seminal presenta células de lumen  grande y paredes delgadas y células largas de paredes delgadas en la parte exterior de la testa,  característica que se relaciona con hidrocoria y mixospermia. Los cinco genotipos difieren en  tolerancia a la desecación a 300 g H2O·kg-1 pf, nivel en que UF668 y EET 48 mantienen  germinación superior a 50 %, mientras que Carmelo presenta 0 %; sin embargo, ningún genotipo  toleró secado a 200 y 150 g H2O·kg-1 pf; la máxima viabilidad celular se obtuvo en los genotipos  más tolerantes al secado. Las concentraciones de oligosacáridos mostraron diferencias entre  materiales, fechas de cosecha, secado y tejido; sin embargo, la mayor relación de  rafinosaa:sucrose  en todos los factores coincidió con los porcentajes de germinación más altos.  Por lo anterior se concluye que las semillas de cacao presentan características anatómicas  distintivas de especies recalcitrantes. Existen diferencias entre genotipos al grado de desecación a  300 g H2O·kg-1 pf pero a 200 g H2O·kg-1 la muerte es inminente. Las acumulaciones de  oligosacáridos y las proporciones de estos no son suficientes para tolerar reducciones de humedad  de 200 g H2O·kg-1._____Acquisition of desiccation tolerance in orthodox seed is an adaptive strategy that is absent in  recalcitrant seeds and consequently they are desiccation sensitive. The degree of tolerance or  sensitivity to desiccation depends upon genetic, physiological, biochemical and anatomical  feature, leading to the differences in desiccation tolerance among genotypes and individuals  within the genotype from the same species.  In this study, some anatomical traits of cocoa seeds  were documented and the degree of desiccation tolerance as well as its relationship with sugar  accumulation was determined in populations of three genetic origins of cocoa seed (Theobroma  cacao L). UF667 and UF668 genotypes from “Trinitario” origin, 48 EET and Pound 7 from  “Forastero” origin and Carmelo from Landrace origin were used.  The study had three phases: (1)  Documentation of seed anatomy. Carmelo genotype was used, from which tissue samples from  flowering to mature seed were obtained. Cuts of 10 to 15 µm were used to observe changes of  seed anatomy during its development; in addition, in mature seed tissue-staining was made to  observe lipids, proteins, starch and tannins. 2) Determination of desiccation tolerance. Seed  samples from the five genotypes were harvested at 5, 6, and 7 months after flowering, in which   seed length, width, thickness and moisture content were measured;  a  seed sample was subjected  to drying under laboratory conditions  until seed moisture reach 300, 200 and 150 g H2O·kg-1 fw,  maintaining as a negative control seed with harvested moisture content (&gt;500 g H2O·kg-1 fw); in  these treatments germination and cellular viability (counting visible nuclei in embryonic axis  cuts) were quantified. 3) Sugar accumulation and its relationship with desiccation tolerance.   Seed samples of UF668, Pound 7 and Carmelo were used; all of them at harvested moisture  content and at 300 g H2O·kg-1 fw; in addition, maize seed (ortodox) at 300 g H2O·kg-1 fw was  used as a reference; carbohydrate quantification was measured with an HPLC analyzer. The  results indicate that cacao seed comes from a crasinucellar anatropous ovule, that the  development of the embryo is slow and  resides submerged in a liquid gelatinous endosperm until  the seed reaches the average size (2.5 cm); cotyledons are strongly folded on the embryonic axis  and the seed coat is thin with the presence of cells containing a big lumen and thin walls, and  elongated cells of thin walls can be observed in the outer layer  of the seed coat which is related  to hidrocoria and mixospermia. The five genotypes differed in desiccation tolerance at 300 g  H2O·kg-1 fw, point at which UF668 and EET 48 retained their germination above 50 % whereas  the germination of Carmelo reached 0%; however, none of the genotypes tolerate desiccation  below 200 g H2O·kg-1 fw; the highest values of cellular viability were obtained in those  genotypes less sensitive to desiccation. Oligosaccharide concentrations showed differences  among genotypes, harvests, drying and tissue; nevertheless, the highest relation raffinose:sucrose  for all these factors was related  with the highest germination values. It is concluded that cocoa  seed showed anatomical traits distinctive of recalcitrant species. There are differences among  genotypes at 300 g H2O·kg-1 fw, but none of them survive at 200 g H2O·kg-1 fw. Oligosaccharide  accumulation and their proportions are insufficient to tolerate dehydration at 200 g H2O·kg-1 fw.
Tipo: | Tesis
Idioma: | Espanhol
Identificador: | http://hdl.handle.net/10521/1246