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Aspectos descriptivos de la semilla, emergencia ycrecimiento de plántulas de Yacure (Pithecellobium

dulce) y Roble (Platymiscium diadelphum)

Descriptive aspects of seeds, seedling emergence andgrowing of Yacure (Pithecellobium dulce) and

Oak (Platymiscium diadelphum)

S. Parra2, M.E. Sanabria1 y N. Maciel2

1Programas Fitopatología y 2Horticultura, Postgrado de Agronomía,Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado. Apartado 400,Barquisimeto 3001, Lara, Venezuela.

Resumen

En Pithecellobium dulce (Roxb.) Benth. y Platymiscium diadelphum Blake,se describieron sus semillas y germinación, y evaluó emergencia de las plántulas.La cubierta de semilla fresca de P. dulce presentó componentes celulares quepropiciaría su letargo después de almacenada. La emergencia (E) bajo umbráculofue de 91 y 78%, iniciándose el día 5 y 6 en P. dulce y P. diadelphum, respecti-vamente. En P. dulce, la germinación fue hipógea y la plántula criptocotilar,mientras que fue epígea y plántula fanerocotilar, en P. diadelphum. A los 55 y60 días las plántulas de estas especies presentaron: 14,6 y 10,7 cm de alto; 9,2y 2,4 hojas; 3,39 y 45,38 cm2 de área foliar; 32,08 y 35,52% masa seca aérea;18,55 y 25,36% raíces; y 85,01 y 129,6 cm largo de raíces, respectivamente.Palabras clave: germinación, Pithecellobium dulce, Platymiscium diadelphum

Abstract

Descriptive aspects of seeds, germination, and seedling emergence werestudied in Pithecellobium dulce (Roxb.) Benth. and Platymiscium diadelphumBlake. Fresh seed of P. dulce shows in its cover cellular compounds that couldinduce dormancy after seed storage. Seedling emergence (E) under thresholdcondition was 91 and 78%, starting on day 5 and 6 for both species, respectively.In P. dulce, germination was hypogeal and the seedling cryptocotilar; in P.

Recibido el 30-6-2010 Aceptado el 5-9-2011Autor de correspondencia e-mail: solennyparra@ucla.edu.ve; mesanabria@ucla.edu.ve;norbertomaciel@ucla.edu.ve

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diadelphum germination was epigeal and seedling phanerocotilar. At 55 daysand 60 days seedlings from both species reach: 14.6 and 10.7 cm high; 9.2 and2.4 leaves; 3.39 and 45.38 cm2 leaf area; 32.08 and 35.52% overhead dry mass;and 18.55 and 25.36% underground; and 85.01 and 129.6 cm root length,respectively.Key words: germination, Pithecellobium dulce, and Platymiscium diadelphum

Introducción

La necesidad de utilizar el ver-de urbano para mejorar el ambientey la calidad del espacio paisajísticoaumenta cada día. A diferencia de loque sucede en zonas rurales y bos-ques, el arbolado urbano no disponede condiciones adecuadas para su de-sarrollo dado el confinamiento y difi-cultad de acceso a los requerimientos.Considerando estas limitaciones, laescogencia del árbol es fundamental,y aquellas especies adaptadas ahábitats bajo restricciones de agua y/o suelo ofrecerían mejor tolerancia afactores citadinos estresantes.

Aunque, el arbolado de lugaressecos del país, exhibe algunas espe-cies tolerantes como Bauhiniavariegata, Delonix regia y Albizzialebbek (Fabaceae), estas son foráneas.Por otra parte, es escasa la informa-ción hortícola, acentuándose esta ca-rencia en plantas autóctonas con po-tencial ornamental como P. dulce y P.diadelphum ya que ambas ocasional-mente forman parte del arbolado ur-bano en Lara, y además, son fijadorasde nitrógeno.

Según Khurana y Singh (2001),sólo 24% de árboles del bosque secotropical producen semillas sin letar-go. En tanto que, la mayoría de legu-minosas-arbóreas presentan bajagerminación la cual es afectada porel almacenamiento de la semilla (Razz

Introduction

The necessity of using openspaces to improve the environmentand the quality of landscape spaceincreases every day. Contrary to whathappen in rural areas and forests, theurban wooded areas do not have theadequate conditions for theirdevelopment because of the space andthe access difficulty of therequirements. Considering theselimitations, to choose the place toplant a tree in fundamental, and thosespecies adapted to habitats underwater and soil restrictions will offer abetter tolerance to stressful cityfactors.

Even though wooded areas inthe country exhibit tolerant speciessuch as Bauhinia variegata, Delonixregia and Albizzia lebbek (Fabaceae),these are foreigner species. On theother hand, the horticulturalinformation is very limited,incrementing the lack ofautochthonous plants with ornamen-tal potential like P. dulce and P.diadelphum, since both occasionallyform the urban wooded area in Lara,also, they fix nitrogen.

According to Khurana andSingh (2001), only 24 % of trees on atropical dry forest produce seedswithout torpor, thus, most of thelegumes-trees present a lowgermination which is affected by the

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y Clavero, 2003). Las variaciones enespesor de diferentes capas en la cu-bierta seminal o episperma pudiesenestar asociadas con la capacidad delas semillas para germinar, lo cualestaría asociado a la supervivencia encondiciones adversas (Leython yJáuregui, 2008). El objetivo de estetrabajo es caracterizar los aspectosrelacionados con la propagaciónsexual y crecimiento de vivero deplántulas de P. dulce y P. diadelphum.

Materiales y métodos

El estudio se realizó en elumbráculo de la UniversidadCentroccidental Lisandro Alvarado,Posgrado Agronomía, Cabudare -Lara, Venezuela, a 10º01’30’’LN,69º16’30’’LO y 495 msnm.

Considerando la presencia dearilo en la semilla de P. dulce, se rea-lizó su estudio morfo-anatómico en elLaboratorio de Microtecnia eHistopalogía Vegetal siguiendo proce-dimiento clásico de deshidratación,inclusión (Paraplast), seccionamiento(20 mm) en micrótomo de desliza-miento, desparafinado en xilol, tinción(verde malaquita) y montaje en Bál-samo de Canadá. La semilla fue su-mergida en agua por 48 horas con lafinalidad de ablandar las cubiertas yfacilitar la realización de secciones. Seutilizó microscopio óptico con cámarafotográfica.

La propagación se realizó bajoumbráculo (26±5ºC), utilizándose 7repeticiones de 100 semillas cada una,empleándose bandejas multilocularestipo tubete que contenían sustratoconformado por aserrín de coco y are-na 1:1 (vol:vol). La emergencia fue

seeds storing (Razz and Clavero,2003). Variations in thickness ofdifferent layers in the seminal orepisperm cover might be related to thecapacities of seeds to germinate,which may be associated to thesurvival in adverse conditions(Leython and Jáuregui, 2008). Theobjective of this research is tocharacterize the aspects related to thesexual propagation and thresholdgrows of seedlings of P. dulce and P.diadelphum.

Materials and methods

The research was done in thethreshold of the "UniversidadCentroccidental Lisandro Alvarado"at the Post Graduate Studies area,Cabudare, Lara state, Venezuela, at10º01’30’’LN, 69º16’30’’LO and 495masl.

Considering the presence of thealkyls in the seed of P. dulce, a morph-anatomical research was done at themicrotechnique and vegetalhispathology laboratory following theclassical procedure of dehydration,inclusion (Paraplast), sectioning (20mm) in the microtome slide dewaxedin xylene, staining (malanquite green)and assembly in Canadian balms. Theseed was immersed in water for 48hours for covering them and facilitatethe realization of sections. An opticalmicroscope was used withphotographic camera.

Propagation was done onthreshold conditions (26±5ºC), using7 replications of 100 seeds each,employing multi-ocular trays, tubetestype, containing substrate formed bycoconut sawdust and sand 1:1

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observada diariamente, determinán-dose el porcentaje de emergencia (%E), el tiempo requerido para alcanzarel 50% (TE50) y el lapso entre el 10 y90% (TE 10-90). A los 55 y 60 días se-gún la especie se caracterizó a lasplántulas con variables cuantitativastales como altura, numero de hojas,área foliar, masa seca de la parte aé-rea y de raíces, así como la longitudde ellas. Para el peso seco se uso es-tufa a 80ºC por 72 horas; mientras quela estimación del área foliar y longi-tud de las raíces se determinó pormedio del software ImageJ 1.42q pos-terior al escaneo de las muestras.

Resultados y discusión

La figura 1 muestra aspectosmorfo-anatómicos de la semilla P.dulce, la cual se caracterizó por pre-sentar como apéndice un arilo incom-pleto y gran dureza. En la figura 1A,puede observarse la ubicación delmicrópilo, hilo, rafe y línea fisural. Elembrión es de posición basal (figura 1B), y rudimentario con respecto alendospermo; su forma es alargada yrecta, observándose el meristemoapical del vástago, el nudocotiledonar, el ápice o puntovegetativo de la raíz y los doscotiledones (figura 1C). En la cubier-ta seminal se observó un estratopapiloso oscuro, formado por célulasgrandes seguido por las células deMalpighi, dispuestas de forma com-pacta y continua; la cual constituiríaen una barrera impermeable y de pro-tección al embrión (figura 1D). Lasmacroesclereidas observadas puedenconferir rigidez a la semilla; destacán-dose la línea lucida (refringencia di-

(vol:vol). The emergency was observeddaily, determining the emergencypercentage (% E), the required timeto reach 50% (TE50) and the time from10 to 90% (TE 10-90). Within 55 to 60days, according to the specie,seedlings were characterized withquantitative variables such as: height,number of leaves, foliar area, drymass of the air and root areas, as wellas the longitude of them. For the dryweight, was used a stove at 80°C for72 hours, while the estimation of thefoliar area and the longitude of rootswere determined using the ImageJ1.42q software, posterior to thesamples scanning.

Results and discussion

Figure 1 shows morph-anatomical aspects of the seed P. dul-ce, which was characterized bypresenting as appendix incompleteand tough alkyl, Figure 1A can beseen the location of the micropyle,thread, raphe and fissure line. Theembryo has a basal position (Figure1B) and rudimentary in relation to theendosperm; its shape is long andstraight, observing the apicalmeristem of the shoot, the cotyledonknock, the apex or vegetative point ofthe root and both cotyledons (Figure1C). In the seminal cover wasobserved a dark papillose stage,formed by big cells followed byMalpighi cells, compact andcontinuous, which would constitutean impermeable barrier for theprotection of the embryo (Figure 1D).The macro-sclereids observed mightconfer rigidity of the seed,highlighting the lucid line (different

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Figura 1. Morfo-anatomía de la semilla de Pithecellobium dulce. A)Semilla en el fruto. B) Vista longitudinal externa. C) Cortelongitudinal central mostrando ubicación y tamaño delembrión. D) Embrión. E) Sección trasversal de la cubiertaseminal mostrando línea lúcida. a= arilo incompleto, c=cotiledón, cm= células Malpighi, e= embrión, ep= estratopiloso, f= fruto, h= hilo, lf= línea fisural, ll= línea lúcida, m=micrópilo, mav= meristemo apical del vástago, mar=meristemo apical de raíz, p= plúmula, r= radícula, re= restode endospermo rti= remante de tegumento interno, s=semilla.

Figure 1. Morph-anatomy of the Pithecellobium dulce seed. A) Seed ofthe fruit. B) External longitudinal view. C) Centrallongitudinal cut showing location and size of the embryo. D)Embryo. E) Transversal section of the seminal cover showinglucid line.

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ferente debida a una orientación dis-tinta de las microfibrillas) y colora-ción de capas de células. Las presen-cia de una epidermis conformada pormacroesclereidas, muy compacta, lí-nea lucida, y compuestos hidrofóbicoscomo los taninos señalados enCalliandra por Leython y Jáuregui(2008) pudiesen determinar laimpermeabilidad o barrera física delas cubiertas que propiciarían su le-targo primario externo (Flores-Vindas, 1999), el cual en P. dulce seexpresaría al acumularse estos com-ponentes con el secado y/o almacena-do de la semilla.

La germinación de P. dulce fuehipógea (figura 2A), en tanto que, laplántula fue del tipo criptocotilar don-de sus cotiledones carnosos permane-cen dentro de las cubiertas seminales,tal como ocurre según Flores-Vindas(1999) en Pachira aquatica. El primerpar de protófilos presentó disposiciónalterna, fueron compuestos, estipuladosy de margen entero. El desarrollo ini-cial de la radícula, se caracterizó porser de tipo profunda, coloración blan-quecina con raíces secundarias pocodesarrolladas y de disposición horizon-tal. Atendiendo a fórmula diagnósticade Ricardi (1999) los caracteres de lasplántulas en esta especie fueron 2-3-6-8-9-12-14-16-17-19-21. En P.diadelphum (figura 2B) la germinaciónfue epígea y la plántula de tipofanerocotilar similar aStryphnodendron excelsum (Flores-Vindas, 1999); a medida que elhipocótilo alcanzaban mayor altura, loscotiledones epígeos, foliáceos, sésiles ylobados se expandieron progresivamen-te hasta liberarse de las cubiertas. Elprimer par de protófilos fueron opues-

refraction due to a differentorientation of the micro-fibril) andcoloring of layers of cells. Thepresence of an epidermis formed byvery compact macro-sclereids, lucidline, and hydrophobic compounds astannins, mentioned in Calliandra byLeython and Jáuregui (2008) mightdetermine the impermeability orphysical barrier of covers that wouldpromote its primary external torpor(Flores-Vindas 1999), which in P. dul-ce would express accumulating thesecomponents with the dry and/orstoring of the seed.

The germination of P. dulce washypogeal (Figure 2A); in such a waythat seedling was of the cup type,where the fleshy cotyledons remaininside the seminal covers, as occurredwith Flores-Vincas (1999) in Pachiraaquatic. The first pair of protophyllspresented another disposition, werecomposed, stipulated and entire. Theinitial development of the radicle wascharacterized by being deep, with awhite color with secondary roots poordeveloped and with horizontaldisposition. Attending the diagnosticformula of Ricardi (1999), thenumbers of seedlings in this speciewere 2-3-6-8-9-12-14-16-17-19-21. InP. diadelphum (Figure 2B)germination was epigeal and theseedling was phanerocotylar similarto Stryphnodendron excelsum (Flores-Vindas, 1999); at the time thehypocotyls reached high, the epigealcotyledons, foliaceous, sesil, and lobedexpanded progressively until therelease of covers. The first pair ofprotophylls were opposed, samplesand the formula was 1-3-5-7-10-12-13-15-17-20-21.

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Figura 2. Secuencia de la germinación y emergencia de la plántula en:(A) Pithecellobium dulce, germinación hipógea-plántulacriptocotilar; (B) Platymiscium diadelphum, germinaciónepígea- plántula fanerocotilar.

Figure 2. Sequence of the germination and emergency of the seedling:A) Pithecellobium dulce, hypogeal germination- criptocotyllarseedling; B) Platymiscium diadelphum, epigeal germination-phanerocotyllear seedling.

tos, simples, estipulados y su fórmula1-3-5-7-10-12-13-15-17-20-21.

La figura 3A muestra las curvasque caracterizaron la emergencia enlas plántulas de P. dulce, ocurriendoprincipalmente entre los días 5 y 6después de la siembra, y disminuyen-do hasta el registro de la emergenciaa los 12 días. Su inicio, tiene lugar alos 5 días y se corresponde a un 25%del total de la emergencia; en tanto queentre los días 6 y 7 emergió del 50% al90% de las plántulas. El tiempo en al-canzar el 50% (T50) fue de 6 días, y elintervalo entre la ocurrencia del 10 y90% (T10-90) fue 3 días. Bonner (2004)indica que esta especie alcanza 80%de germinación, iniciándose a los 2primeros días y completándose entrelos 4 y 10 días; valores que también secorresponden con los reportados por

Figure 3 A shows the curves thatcharacterized the emergency inseedlings plants of P. dulce,happening mainly within 5 and 6 daysafter the crop, and reducing until theregister of the emergency at 12 days.Its initial had place within 5 days andcorresponds to 25% of the totalemergency, on days 6 and 7 emergedfrom 50% to 90% of seedlings. Thetime to reach 50% (T50) was of 6 days,and the interval between occurrencesfrom 10 to 90% (T10-90) was of 3 days.Bonner (2004) indicates that thisspecie reaches 80% of germination,starting within the first 2 days andcompleting with 4 to 10 days, valuesthat also agree are the reported byRazz and Clavero (2003) andHernández et al. (2001), who alsoargument the torpor role 2 months

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Razz y Clavero (2003) y Hernández etal. (2001), quienes además argumen-tan el rol del letargo a partir de los 2meses de almacenada la semilla. Sepresume que el letargo, en la semillaalmacenada de esta especie, estaríarelacionada a la impermeabilidad yrigidez que adquiere su cubierta, yaque la semilla fresca presenta compo-nentes y contenidos celulares en sucubierta que propiciarían la latencia,la cual se expresaría o magnificaría conla pérdida de humedad y/o acumula-ción de taninos y/o ceras en la semillaluego del almacenamiento.

Después de iniciada la emergen-cia de P. diadelphum, a los 6 días (fi-gura 3B), su ocurrencia se mantiene

Figura 3. Emergencia total y parcial de (A) Pithecellobium dulce y (B)Platymiscium diadelphum.

Figure 3. Total and partial emergency of (A) Pithecellobium dulce and(B) Platymiscium diadelphum.

after being stored the seed. It ispresumed that the torpor in the storedseed of the specie is related to theimpermeability and rigidity that thecover gets, since the fresh seedpresent components and cellularcontents on the cover that wouldpropitiate the torpor, which isexpressed with the lost of humidityand/or accumulation of tannins and/or wax in the seed after the storing.

After initiated the emergency ofP. diadelphum within 6 days (Figure3 B), its occurrence keeps from 7 to11 days, finishing with 78%. T50 waswithin 7 days, and T10-90 occurred in 6days. These values surpass 70% of theemergency obtained by Ricardi (1999),

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Cuadro 1. Variables biométricas en plántulas de Pithecellobium dulcey Platymiscium diadelphum creciendo en bandejasmultiloculares de uso forestal bajo condiciones deumbráculo.

Table 1. Biometric variables in seedlings of Pithecellobium dulce yPlatymiscium diadelphum growing in multi-ocular trays withforest use under threshold conditions.

Variable Pithecellobium dulce Platymiscium diadelphum(55 días postsiembra) (60 días postsiembra)

Altura de la planta (cm) 14,62 10,72Número de hojas 9,20 2,40Área foliar (cm2) 3,39 45,38MSA (%) 32,08 32,52MSR (%) 18,55 25,36Longitud del total deraíces (cm) 85,01 129,59

MSA: masa seca aérea; MSR: masa seca de raíces

entre los 7 y 11 días, culminando con78%. El T50 fue a los 7 días, y el T10-90ocurrió a los de 6 días. Estos valoressuperan el 70% de emergencia obte-nido por Ricardi (1999) quien obtuvovalores intermedios, mientras queGomes et al. (2001) reportaron unporcentaje de emergencia de 86% enP. trinitatis e indicándolo como un altovalor.

A los 55 días de la siembra lasplántulas de P. dulce alcanzaron unaaltura de 14,62 cm, 9,20 hojas, 3,39cm2 de área foliar, 32,08% y 18,55%de masa seca aérea y de raíces, res-pectivamente con una longitud deltotal de sus raíces de 85,01 cm (Cua-dro 1). En tanto que, a los 60 días lasplántulas de P. diadelphum presen-taron 10,72 cm de altura, 2,40 hojas,45,38 cm2 de área foliar, 32,52% demasa seca aérea, 25,36% de raíces y129,59 cm de longitud.

who obtained intermediate values,while Gomes et al., (2001) reportedemergency percentages of 86% in P.trinitatis and indicating it as a highvalue.

55 days after the crop, seedlingsof P. dulce reached a height of 14.62cm, 9.20 leaves, 3.39 cm2 of foliar area,32.08% and 18.55% of air dry massand roots, respectively, with a totallongitude of the roots of 85.01 cm(table 1). 60 days, seedlings of P.diadelphum presented 10.72 cm ofheight, 2.40 leaves, 45.38 cm2 of foliararea, 32.52% of air dry mass, and25.36% of roots and 129.59 cm oflongitude.

Conclusions

Germination of P. dulce washypogeal and the seedlingcriptocotyllar, in P. diadelphum was

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Leython S. y D. Jáuregui. 2008.Morfología de la semilla yanatomía de la cubierta seminalde cinco especies de Calliandra(Leguminosae-Mimosoideae) deVenezuela. Rev. Biol. Trop. (Int. J.Trop. Biol) 56(3):1075-1086.

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Ricardi, M. 1999. Morfología de plántulasde árboles de Bosque montanobajo. Plántula 2(1-2): 1-72.

Conclusiones

La germinación de P. dulce fuehipógea y la plántula criptocotilar, entanto que en P. diadelphum fue epígeay fanerocotilar, respectivamente.

En P. dulce y P. diadelphum laemergencia de plántulas provenientesde semillas frescas se clasifica de altaa buena, con 91 y 78% respectivamen-te, caracterizándose además por unaocurrencia rápida e uniforme.

Las cubiertas de la semilla de P.dulce se modifican con el tiempo y/osecado después de colectadas, promo-viendo el letargo luego de almacena-da. Esta información debe ser consi-derada al momento de propagar me-diante semilla ambas especiesarbóreas.

Literatura citada

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epigeal and phanerocotyllear,respectively.

In P. dulce and P. diadelphumthe emergency of seedlings comingfrom fresh seeds are classified fromhigh to good, with 91 and 78%respectively, characterizing by beinga fast a uniform occurrence.

The covers of P. dulce seeds aremodified with the time and/or dryafter being collected, promoting thetorpor after stored. This informationmust be considered at the moment ofpropagating through seeds of differenttrees species.

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