Figura 3.Cuadro resumen de la metodología.
6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
6.2 Caracterización de las semillas de frutos GM
Se extrajeron las semillas de los frutos GM5 por accesión para realizar los estudios de caracterización de semillas como el análisis del contenido de humedad, curva de imbibición, prueba de vigor y viabilidad.
6.2.1 Análisis de contenido de humedad
La semilla de P. peruviana es considerada ortodoxa, y es caracterizada por reducir el contenido de humedad a valores entre 5 y 15% a medida que avanza la etapa de acumulación de materia seca y la madurez de la semilla (43). El peso fresco inicial de todas las semillas fue de 0,5 g, el contenido de humedad de las semillas de las accesiones 7, 47 y 49, correspondió a 6,1, 7 y 6,4%; respectivamente (Tabla 6).
El porcentaje de sólidos presentes en las semillas de las tres accesiones mostró valores superiores al 90%: la accesión 7 presentó un valor de 93,8%, la accesión 47 de 93% y la accesión 49 de 93,6% (Tabla 6). Estos valores de sólidos se relacionan con uno de los mecanismos de tolerancia a la desecación que presentan las semillas ortodoxas, en el cual la acumulación de azúcares y proteínas estabilizan las membranas celulares que en condiciones de escasez de agua sufren alteraciones en su estructura (22).
Tabla 6. Resultados de la caracterización de las semillas procedentes de los frutos de accesiones 7,47 y 49 de P. Peruviana
Accesión Número de semillas Peso inicial (g) Humedad (%) Peso fresco final (g) Sólidos (%) 7 537 0,5 6,1 0,47 93,8 47 571 0,5 7 0,46 93 49 646 0,5 6,4 0,46 93,6 6.2.2 Curva de imbibición
Las curvas de imbibición de las semillas de las tres accesiones mostraron un comportamiento similar. Inicialmente, durante las dos primeras horas, se observa un aumento en el peso fresco, debido a la toma de agua rápida por aparte de la semilla que ocurre por la diferencia de
potenciales hídricos entre la semilla y el medio externo a favor de la semilla. Después de estas dos horas, se observa una estabilización en el peso fresco de las semillas debido a que se igualan los potenciales hídricos y se detiene la entrada de agua a la semilla, esta fase se mantiene hasta al tiempo final de la prueba que correspondió a 10 horas (21).
Figura 5. Curva de imbibición de las semillas procedentes de los frutos de accesiones 7, 47 y 49 de P. Peruviana.
6.2.3 Prueba de vigor
La prueba de conductividad eléctrica mide la lixiviación de iones debido a daños en la integridad de las membranas celulares, de esta manera se mide el nivel de deterioro de las estructuras de la semilla (44). Los resultados obtenidos en la prueba de vigor no difieren significativamente entre las accesiones 7 y 49, para la primera el valor de conductividad fue de 17,05 y para la segunda de 15,68. Por el contrario, las diferencias se observan en la accesión 47 que presenta un valor de 21,35 significativamente superior a las accesiones 7 y 49 (Tabla 7). Salinas et al. (2001) consideró que la integridad de las membranas celulares determinada por los cambios bioquímicos en las mismas y la capacidad para reorganizar y reparar daños, puede ser considerada la causa fundamental de las diferencias en el vigor de las semillas (45).
Tabla 7. Resultados de la prueba de vigor de las semillas procedentes de los frutos de accesiones 7,47 y 49 de P. Peruviana.
Accesión Conductividad del agua (µScm-1g-1) Peso fresco Conductividad de las semillas (µScm-1g-1)
7 2,4 0,0209 17,05 A
47 2,4 0,0205 21,35 B
49 2,4 0,0203 15,68 A
Valores con la misma letra no difieren entre sí según la prueba de Tukey a un nivel de significancia de 5%.
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Peso f resco (g ) Tiempo (hrs) CURVA DE IMBIBICIÓN Accesión 7 Accesión 47 Accesión 49
6.2.4 Prueba de viabilidad
Para la realización de esta prueba se identificaron las estructuras internas de la semilla de P. peruviana. La semilla de uchuva presenta forma lenticular y está cubierta por una testa constituida por un tejido de textura dura e impermeable (Figura 6d), en su interior, se evidencia la presencia del embrión con sus partes (Figura 6A y B): la radícula (Figura 6a), los cotiledones (Figura 6b), el hipocotilo (Figura 6c) y el endospermo (Figura 6e) que contiene los elementos nutritivos necesarios para el desarrollo inicial del embrión (3).
(Mascarenhas et al. 2010) (46).
Figura 6. Morfología interna de la semilla de Physalis peruviana. A. Semilla; B. Embrión. Radícula (a), cotiledones (b), hipocótilo (c), testa (d) y endospermo (e).
Esta prueba a través de coloración obtenida en las diferentes partes del embrión permite identificar la presencia, localización y naturaleza de las alteraciones en los tejidos. En los embriones de P. peruviana de las tres accesiones se identificaron cinco patrones de tinción de tetrazolio; los tres primeros corresponden a semillas que por la coloración de sus tejidos se consideraron viables y los dos últimos son aquellos que exhibieron coloración parcial de la radícula o sin coloración de estructuras y son considerados como no viable (Tabla 9).
En general, los embriones de las accesiones 7, 47 y 49 presentaron porcentajes de viabilidad de 67%, 71% y 80% respectivamente. Para el patrón 1, el cual describe una tinción total de las estructuras del embrión, la accesión 49 presentó el mayor porcentaje de semillas con 35%, seguida de la accesión 7 con 26% y por último la accesión 47 con 21%. Para el segundo patrón
A B a b c d e
(únicamente tinción en los cotiledones), la accesión 47 presenta el mayor valor con un porcentaje de 29%, seguido del valor de la accesión 49 con un porcentaje de 27% y por último el menor valor obtenido en este patrón corresponde a la accesión 7 con 18%. Para el tercer patrón (cotiledones y radícula teñidos), la accesión 7 con un valor de 23% supera el resultado de las accesiones 47 y 49, con valores de 21% y 18% respectivamente. En la Prueba Topográfica por Tetrazolio se utiliza una solución incolora de la sal cloruro de 2, 3, 5-trifenil tetrazolio como un indicador de la ocurrencia de varios procesos de reducción que ocurren en las células vivas. Cuando la semilla se coloca dentro de la solución de tetrazolio, en las células vivas de los tejidos se lleva a cabo una reacción química de óxido-reducción en la cual participan las enzimas deshidrogenasas presentes en los tejidos vivos. En esta reacción, los protones hidrógeno liberados en el proceso de respiración reducen la sal de tetrazolio a formazan. El formazan es una sustancia de coloración rojiza, que permite distinguir las áreas vivas de las semillas (teñidas de rojo o rosado) de las zonas muertas (sin tinción) (34).
El cuarto y quinto patrón corresponden a semillas no viables con porcentajes de 31%, 33% y 31% en las accesiones 7, 47 y 49. Craviotto & Arango (2011) atribuyen la ausencia de tinción en estos patrones a la falta de desarrollo de las estructuras del embrión (escasa madurez morfológica) o el estado de deterioro en el que se encuentra la semilla (47).
Tabla 9. Resultados de la prueba de viabilidad de las semillas procedentes de los frutos de accesiones 7,47 y 49 de P. Peruviana.
PATRÓN DESCRIPCIÓN VIABILIDAD ACCESIÓN
7 47 49
1 Embrión
totalmente teñido. VIABLE 26% 21% 35%
2 Embrión teñido hacia los
cotiledones
3 Embrión parcialmente teñido en el hipocótilo y la radícula VIABLE 23% 21% 18%
4 Radícula tenida. NO VIABLE 11% 12% 13%
5 Embrión sin teñir. NO VIABLE 22% 17% 7%