PCTI 213. Efecto del ácido giberélico en la germinación de semillas de dos variedades de pitahaya
María Andrade-Rodríguez
Autor de Correspondencia
Dr. Héctor Nolasco Soria
Editor
12/08/2022
Fecha de Aprobación
Biotecnología y Ciencias Agropecuarias
Categoría
Autores
David Vargas-Salinas, María Andrade-Rodríguez*, Oscar G. Villegas-Torres, Héctor Sotelo-Nava, Manuel de J. Sainz-Aispuro, Teresa de J. Rodríguez-Rojas
Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM), 1Facultad de Ciencias Agropecuarias, Av. Universidad 1001, Chamilpa, C.P. 62209, Cuernavaca, Morelos, México, maria.andrade@uaem.mx
El ácido giberélico generó mayor altura de plántula, al aumentar la concentración hasta 600 ppm.
Abstract
The aim of the study was to evaluate the effect of gibberellic acid (AG3) on the seeds germination of two pitahaya varieties ((Hylocereus sp., solferina and H. undatus, white) to determine the most adequate concentration for germination. The seeds were soaked in 150, 300, 450, 600, 600, 750 and 900 ppm of AG3, and controls (0 ppm of GA3) with and without mucilage were placed in water. The experimental design was completely randomized with 6 replications. The emergence was evaluated (beginning, days to 50% emergence and total percentage) and seedling height (21, 42 and 63 days). The results were analyzed with an ANOVA and Tukey’s test was applied (P ≤ 0.05). The pitahaya solferina had a higher emergence (91%) with 600 ppm of GA3, the white ones emerged better without AG3 (88.3%), 300 (85.0%), 600 and 900 ppm (85.3%). GA3 generated greater seedling height, by increasing the concentration to 600 ppm. The height of the seedlings was 13.5 mm for the white variety and 12.3 mm for the solferina variety.
Key words: gibberellins, seed, germination, pitahaya seedlings.
Resumen
El objetivo fue evaluar el efecto del ácido giberélico (AG3) en la germinación de semillas de dos variedades de pitahaya (solferina Hylocereus sp. y blanca H. undatus) para determinar la concentración más adecuada para la germinación. Las semillas se embebieron en 150, 300, 450, 600, 750 y 900 ppm de AG3; los testigos (0 ppm de AG3) con y sin mucilago se pusieron en agua. El diseño fue completamente al azar con 6 repeticiones. Se evaluó emergencia (inicio, días a 50 % de emergencia y porcentaje total) y altura de plántula (21, 42 y 63 días). Los resultados se analizaron con un ANOVA y se aplicó la prueba de Tukey (P ≤ 0.05). La pitahaya solferina tuvo mayor emergencia (91%) con 600 ppm de AG3, las de blanca emergieron mejor sin AG3 (88.3 %), 300 (85.0 %), 600 y 900 ppm (85.3 %). El AG3 generó mayor altura de plántula, al aumentar la concentración hasta 600 ppm. La altura de las plántulas fue 13.5 mm para la variedad blanca y 12.3 mm para las de solferina.
Palabras clave: giberelinas, semilla, germinación, plántulas de pitahaya.
Problemática
Usuarios
Proyecto
Introducción
La pitahaya es importante para el consumo en fresco, con potencial industrial por el contenido de betalaínas, como alternativas al uso de colorantes artificiales en alimentos (Esquivel y Araya., 2012); además, los compuestos de los frutos de color purpura de Hylocereus, poseen actividad antioxidante (Herbach et al., 2007). En la propagación por semilla se usa AG3 para acelerar la germinación, el cual funciona regulando el crecimiento de los embriones o tejidos meristemáticos (López et al., 2019). Conforme se aumenta la concentración de AG3, se incrementa el porcentaje de germinación; esto se ha comprobado en varias especies, donde se ha evaluado el efecto de la concentración del AG3 y los resultados mostraron que en su dosis media (150 ppm) y alta (250 ppm) es donde se observaron los mejores porcentajes en la germinación (Saldívar-Iglesias et al., 2010).
En M. mainiae, se observó que 500 y 1000 ppm de AG3 no tuvieron efecto en la germinación, pues las semillas no presentaron latencia (Sánchez-Villegas y Rascón-Chu, 2017). También, Gonzales-Cortés et al. (2018) reportaron que el efecto del AG3 sobre la germinación de semillas varía en función de la especie; en Opuntia engelmannii, O. microdasys, O. rastrera y O. megacantha, evaluaron el remojo de las semillas con AG3 en tres concentraciones (50, 100 y 200 ppm) e indicaron que con 50 ppm la germinación fue de 27.5, 27.5, 20, 12.5 %, respectivamente; con 100 y 200 ppm no hubo germinación.
Objetivos
Evaluar el efecto del AG3 en la germinación de semillas de pitahaya solferina (Hylocereus sp.) y pitahaya blanca (Hylocereus undatus) para determinar la concentración más adecuada para acelerar la germinación de semillas a nivel invernadero.
Materiales y Métodos
La investigación se realizó en Temixco Morelos, México a una altitud de 1238 msnm, clima semicálido-subhúmedo, con precipitación media de 1645 mm, con lluvias intensas en verano y precipitación menor en invierno, temperaturas entre 15 y 26 °C, el tipo climático es A(c) (W) (INEGI, 2016). El trabajo se realizó en invernadero tipo túnel, cubierto con plástico lechoso al 75 % de luz visible. Se usaron semillas de pitahaya solferina (Hylocercus sp.) y pitahaya blanca (Hylocereus undatus). Estas se lavaron con agua hasta quitar el mucilago, con excepción del tratamiento con mucilago. Se prepararon soluciones en concentración de 150, 300, 450, 600, 750 y 900 ppm de AG3, mismas que fueron aplicadas a las semillas. Se tuvieron dos testigos sin AG3 (semilla sin mucilago y con mucilago). La siembra se hizo en charolas de plástico negro de 200 cavidades con una mezcla de peat moss sunshine® 3 más tepojal fino en proporción 2 a 1. El riego fue manual con una bomba de microaspersión (tres veces por semana a las 9 am). El diseño experimental fue completamente al azar con arreglo factorial de tratamientos, Factor A: dos especies de pitahaya, Factor B: las concentraciones de AG3. Se establecieron seis repeticiones por tratamiento con 50 semillas por repetición. Se evaluó la germinación de semillas (inicio, 50 % de germinación, germinación total) y altura de plántula a los 21, 42 y 63 días después de la siembra (dds). Se realizó análisis de varianza y prueba de comparación de medias Tukey (P ≤ 0.05).
Resultados y discusión
El efecto del AG3 en la germinación de semillas de pitahaya fue evidente. Las semillas con mucilago tardaron 2 días más en iniciar la germinación, dos días más en lograr el 50 % de emergencia en comparación que las semillas sin mucilago, además tuvieron la menor germinación total (17.16 % menos plántulas emergidas que cuando se usaron 600 ppm de AG3). Lo anterior puede deberse a la posible presencia de inhibidos de la germinación en el mucilago. Las semillas sin tratamiento de AG3 (0 ppm) y sin mucilago, tuvieron germinación similar a aquellas en las que se aplicó la giberelina (Tabla 1).
A diferencia del resultado de 88.16 % de germinación de semillas obtenido en la presente investigación, Mandujano et al. (2007) aplicaron 200 ppm de AG3 en semillas de tres especies de Opuntia, y observaron que la giberelina no incrementó la germinación. Gonzales-Cortés et al. (2018) evaluaron el remojo de semillas de O. engelmannii, O. microdasys, O. rastrera y O. megacantha, con tres concentraciones de AG3 (50, 100 y 200 ppm) y observaron que el GA3 en 50 ppm generó porcentajes de germinación promedio bajos (27.5, 27.5, 20.0, 12.5 %, respectivamente), con 100 y 200 ppm no hubo germinación. Contrario a estos resultados, Mascot-Gómez et al. (2020) observaron que el mucílago generó mayor porcentaje de germinación y en menor tiempo en E. platyacanthus (88.5), F. latispinus (88.5) y S. queretaroensis (96.0 %). Las plántulas que tuvieron mayor altura fueron las de la pitahaya blanca a los 21d y 42 d; en la tercera evaluación a los 63 d ya no hubo diferencia significativa entre variedades (Fig. 1), pues tuvieron 18.8 y 18.7 mm de altura respectivamente.
Figura 1. Altura de plántulas de pitahaya por efecto de variedad a los 21, 42 y 63 días después de la siembra. DMSH: 21 d = 0.08; 42 d = 0. 06; 63 d = 0.09. Barras con la misma letra en cada tiempo, son estadísticamente iguales de acuerdo con la prueba de Tukey (P ≤ 0.05).
La diferencia inicial en altura pudo deberse a que las semillas de la variedad blanca fueron ligeramente más grandes que las de solferina, pero a los 63 d, las plantas ya estaban haciendo fotosíntesis e igualaron el crecimiento. Con relación al efecto del AG3 en la altura de las plántulas, se observó que a los 21 días ésta aumentó conforme se incrementó la cantidad de giberelina hasta 600 ppm. Sin embargo, en la evaluación efectuada a los 42 y 63 días, la altura de plántulas fue mayor al aumentar la cantidad de AG3, de tal manera que las plántulas fueron más altas cuando las semillas fueron tratadas con 900 pm de AG3 (Fig. 2). Las plántulas de las semillas sin tratamiento de AG3 y con mucilago fueron las más pequeñas; la diferencia entre éstas y las más altas fue de 38.1, 28 y 15.5% menor en la evaluación a los 21, 42 y 63 días, respectivamente (Fig. 2). Lo anterior, indica que el efecto del AG3 se manifiesta en el crecimiento inicial, pero al paso del tiempo este efecto es menos evidente. Esto tiene relación con el hecho de que las semillas con mucilago iniciaron la emergencia más tarde y por lo tanto las plantas tuvieron menos altura.
Figura 2. Plántula de pitahaya a los 21 días después de la siembra (a), 42 dds (b) y 63 dds (c).
Conclusiones
La pitahaya solferina tuvo la mayor germinación de semillas con 600 ppm de AG3, por el contrario, las de la pitahaya blanca germinaron mejor sin AG3. La altura de plántulas indicó que el aumento en concentración de AG3 generó mayor altura de plántulas conforme aumentó la concentración, la mayor altura se obtuvo con 600 ppm en ambas variedades. El mucilago en las semillas retardó el inicio de emergencia de las plántulas, también ocasionó la menor emergencia total.
Impacto Socioeconómico
La mejora en la capacidad de la germinación por efecto del AG3 aumenta en 17.2% el número de plantas de pitahaya que se pueden obtener por cada fruto en semillas con mucilago que es la forma convencional de cosecharlas. Esto es de importancia para todos aquellos viveristas nacionales productores de plantas frutícolas, pues tendrán mayor volumen de producción. La mayor oferta impacta en menor costo de material vegetal para el productor comercial de pitahaya.
Referencias
Esquivel P, Araya QY (2012) Características del fruto de la pitahaya (Hylocereus sp.) y su potencial de uso en la industria alimentaria. Revista Venezolana de Ciencia y Tecnología de Alimentos, 3: 113-129.
Gonzales-Cortés A, Reyes-Valdés MH, Robledo-Torres V, Villareal-Quintanilla JA, Ramírez-Godina F (2018) Pre-germination treatments in four prickly pear cactus (Opuntia sp.) species from Northeastern Mexico. Australian Journal of Crop Science. 12: 1676-1684.
Herbach KM, Maier C, Stintzing FC, Carle R (2007) Effects of processing and storage on juice colour and betacyanin stability of purple pitaya (Hylocereus polyrhizus) juice. European Food Research and Technology. 224: 649-658.
López MSE, Pazos ZAE, Caicedo MA, López ZA, Mendoza CC (2019) Efecto del ácido giberélico en la germinación de semillas de Moringa oleifera Lam “moringa” Revista Científica de la Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Nacional de Trujillo. Trujillo. 38: 35-41.
Mandujano MC, Golubov J, Rojas-Arechiga M (2007) Efecto del ácido giberélico en la germinación de tres especies del género Opuntia (Cactaceae) del Desierto Chihuahuense. Cactáceas y suculentas mexicanas, 52: 46-52.
Mascot-Gómez E, Flores J, López-Lozano NE, Yáñez-espinosa L (2020) Seed germination of Southern Chihuahuan desert cacti: Effect of mucilage, light and phytohormones. Flora, 263: 151528, https://doi.org/10.1016/j.flora.2019.151528
Saldívar-Iglesias P, Laguna-Cerda A, Gutiérrez-Rodríguez F, Domínguez-Galindo M (2010) Ácido giberélico en la germinación de semillas de Jaltomata procumbens (Cav.) J. L. Gentry. Agronomía Mesoamericana, 21: 327-331.
Sánchez-Villegas A, Rascón-Chu A (2017) Efecto de la escarificación química y del ácido giberélico en la germinación de Mammillaria mainiae. Cactáceas y Suculentas Mexicanas, 62: 4-12.