Agronomfa Costarricense 19( I): 79-84. 1995 Nota Tecnica " EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA GERMINACION DE LA SEMILLA DE CHINA (Impatiens balsamina)l Jorge Herrera * RamiroAlizaga * ABSTRACT Effect of temperature on the germination of Impatiens balsamina leeds.A thennogradienttable was usedto genninateseedsfrom the commercial hybrids: SuperElfin Lipstick, SuperElfin Orange,SuperElfin Swirl, Super Elfin Red Velvet and SuperElfin Blue Pearl.Temperaturesrangingbetween16 and 29°C were evaluatedand genninationcountswerecarriedout 3, 5, 7, 9 and 11 days after sowing. The results showeddifferencesin optimum, maximum and minimum temperaturesbetweenhybrids. Except for S.E. Orangeand S.E. Swirl, which showedlittle responseto temperature,the other genotypeshad a well-defined optimum temperaturebetween20 and 22°C. Also, somedegreeof dormancy was detected in several hybrids. Considerable differences were detectedin gennination speedbetweenhybrids accordingto gennination temperature.Except for S.E. Orangeand S.E. Red Velvet, the maximum genninalion speedcoincideswith the optimum genninationtemperature.The genninalion pattern through time in all cultivars was linear; nevertheless,a regression analysisshowedthat the speedof gennination(independentlyfrom gennination temperature)differs from one hybrid to the next. INTRODUCCION La horticultura ornamental ha adquirido gran relevanciaen CostaRica durantelos ultimos afios. Entre las especies mas importantes se encuentrala china (Impatiens balsaminaL.) que por razonesclimaticas y agroecol6gicasse ha cultivado exitosamente por varias decadaspara la producci6nde semillas.Actualmente,los mayores mercadospara esteproductosonEstadosUnidos y Europa. Durante el afio 1990-1991se exportaron 11 * Recibido parapublicaci6n el3 agosto de1994. CentroparaInvestigaciones en Granosy Semillas, Facultadde Agronomfa,Universidadde CostaRica. SanJos6,CostaRica.Losautoressonbeneficiarios del ProgramaFinanciero de Apoyo a Investigadores Cientfficosdel ConsejoNacionalde Investigaciones Cientfficas y Tecnol6gicas (CONICIT)deCostaRica. aproximadamente 950 kg de semillacon un precio promediode U.S.$ 3,OO/g. La china es originaria del surestede Asia, donde se encuentraprincipalmente en regiones montafiosas.Es unaplantaanual,de porte erectoy cuyo fruto es una capsula elastica y dehiscente que expele la semilla (Bailey, 1973; Koslowski, 1972).Atwater (1980) incluye estassemillasen la categorfade "no endospennicas",que secaracterizan por poseer embriones independientes con endospennoresidualy generalmente,con s61ouna capacelular gruesa. El efecto de la temperaturasobre la genninaci6n para la reali. es de gran . . utilidad practica 1 l. zacl6n ?e .anallsls ~e contro de ca I daye d 1 estableclmlento de vIveros por parte de productores comerciales, quienes procuran obtener una poblaci6n de plantas con la mayor rapidez y unifonnidad posibles . 80 AGRONOMIA COSTARRICENSE En general, se puede asegurarque cuando semillasde una especieseponena germinalen un ambito amplio de temperaturassehaceaparentela existencia de una temperatura6ptima (Bewley y Black, 1982; Wagenwoortet al., 1981).Aunque, como es normal que una proporci6n crecientede semillas germine conforme transcurreel tiempo, basta alcanzar el maximo posible, el criterio de temperatura6ptima pierda importancia, para dar lugar a log criterios de temperaturaminima y maxima de germinaci6n. Estas temperaturasvarian entreespeciesy aun entrecultivaTes. Es importante resaltar que log reguladores del crecimientoend6genos,especialmentegiberelinas y citoquininas,influyen decisivamentesobre el ambito de temperaturasen que ocurre la germi. nac16n(Bewley y Black, 1982). El reposopuedeestarintimamenteligado a la temperatura de germinaci6n, pudiendo confundirse temperaturasque interrumpenel reposo, con la temperatura6ptima de germinaci6n,como 10sefialanBewley y Black.(1982).Hay diversidad de criterios acercade la presenciade reposoen la semilla de china. Renard y Clerc (1978), Koslowski (1972) y Abdalla y McKekvie (1980) consideranque existereposoen estaespeciey que este es maximo al momento de seTliberadasdel fruto. Sin embargo,tanto Garcia (1991) como el personal de la compafiia Linda Vista (Joaquin Cortes, 1992 Comunicaci6npersonal.Compafiia Linda Vista S.A., Cartago,Costa Rica) manifiestan que estefen6menono sepresentaen lag variecladesproducidasen el pais. El objetivo de este trabajo foe determinar el efecto de la temperaturasoble la germinaci6n de 5 hfbridos comerciales de china (Impatiens balsamina). MA TERIALES Y METODOS Se utiliz6 semilla de china recien cosechada de log hI'bridosSuper Elfin Lipstick, Super Elfin Orange,SuperElfin Swirl, SuperElfin Roo Velvet y SuperElfin Blue Pearl, producidaspOTla compafiia Linda Vista S.A. Despuesde la cosecha,la semilla se benefici6 y se sec6 segunse hace con fines comerciales,bastaalcanzarentre 4 y 5% de humedad;en este momento,se traslad6al Centro para Investigacionesen Granos y Semillas de la Universidadde CostaRica. Pararealizarestetrabajo,se acondicion6una mesade termogradienteconstruidalocalmente.La temperaturaminima se gradu6 a 1'6°Cy la maxima a 29°C. Soble la superficie de la mesa se coloc6papelparagerminaci6n(Anchor), humedecido con agua destilada y se dej6 estabilizar la temperaturapOT48 h antesde colocar la semilla para su germinaci6n.Las temperaturasevaluadas fueron: 16, 17, 18, 19,20,22,23,24,26,27,28 Y 29°C. En carla temperaturase colocaron3 repeticionesde 50 semillas.La germinaci6nse evalu6a log 3, 5, 7, 9 Y 11 dias y se realiz6 un analisisde regresi6npOTpolinomios ortogonalespara determinar posiblesdiferenciasdebidasal genotipo.Asi mismo, se determin6la velocidadde germinaci6n (IVG) que secalcul6de la siguientemaDera: IVG=S No.desemillas genninadas desde laevaiuaci6n anterior No.dedias transcurridos desde elinicio delaprueba RESULTADOS Tres dias despuesde iniciado el experimento, se observ6 que la semilla del hibrido S.E. Lipstick (Figura 1) habia germinadounicamentea temperaturasentre24 y 29°C. Sin embargo,en log recuentosposteriores,log valores de germinaci6n mas altos se desplazaronbacia lag temperaturas mas bajas,de maDeraque al finalizar lag evaluaciones(11 dias despuesde iniciada la prueba),log porcentajesde germinaci6nmayoresseobtuvieron entre 17 y 20°C. El hfbrido S.E. Orange(Figura 2) mostr6seT poco sensible al factor temperatura. La germinaci6n se inici6 entre 22 y 29°C, aunque en la ultima evaluaci6n lag diferencias fueron muy pequefiasen lag temperaturascomprendidasentre 17 y 27°C. Care destacarque log porcentajesde germinaci6n fueron muy bajos, alcanzando un 52% comomaximo despuesde 11 dias y a 17°C. Al igual que en log hfbridos anteriores, la germinaci6ndel.hI'brido S.E. Swirl (Figura 3), se inici6 con mayor rapidez a temperaturasmayores de 20°C. A log 7 dias alcanz672% a 26°C, aunque 2 dias mas tarde Ileg6 a 92% pero a 20°C. Finalmente, se logr6 un 100% de germinaci6n despuesde 11 dias y a 19°C. El hfbrido S.E. Red Velvet, prob6 seTel menos afectado pOTla temperaturay el de mas rapida germinaci6n, puesto que a 26°C alcanz6 100%de plantulas,tan s6103 dias despuesde iniciada la prueba (Figura 4). EI ambito de germinaci6nfoe muy amplio, ya que despuesde 11 dias HERRERAy ALIZAGA:Efectodela temperatura sobrela genninaci6n deseminadechina ~. +SDfII -$-7DIM*'DIM .11 DIMI seobtuvomasde90%de semillasgenninadas en todas las temperaturas evaluadas. El m'brido S.E. Blue Pearl (Figura 5) alcanz6 valores relativamente . "-". altos (basta 44%) a 26°C, apenas 3 dias despuesde iniciado el ensayo. La evaluaci6n realizada a los 7 dfas detect6 valores de 90% de semillas germi nadas a 22°C. Al noveno y undecimo dfas se encontr6 100% de gerrninaci6n a 22 y 24°C. El analisis de la velocidad de gerrninaci6n a las distintas temperaturas evaluadas (Figura 6), muestra que el hibrido S.E. Red Velvet germin6 con mayor rapidez que los otros m'bridos, mientras que S.E. Orange obtuvo las menores velocidades de gerrninaci6n. Los otros hibridos obtuvieron valores intermedios. Asimismo, se observa que con excepci6n de S.E. Red Velvet, existe una declinaci6n en la velocidad de gerrninaci6n a partir de 27°C. La germinaci6n en funci6n del tiempo e independientemente de la temperatura, se analiz6 por medio de un analisis de regresi6n y se compar6 las curvas por medio de una prueba de polinomios Fig, 1. Efec.to dela te~peratura s,obre la ge~aci6n d~la semllIade c~m~(ImpatIensbalsamma),hfbndo Super Elfin LIpstIck. 1.3 DIM +SDIM -$-7DIM *'Df8 .11018 J . ortogonales. d.fi . exlsten ura Los d' . resultados . . muestran que . t empera fi T lcativas - Slgru 2 lsticamente ~ esta :§ ,~ § erenclas ~ ~ 1 100 81 (a= 0,01) entre todos los hibridos y que todos siguieron un comportamiento lineal. S.E. Red Velvet germin6 en mayor proporci6n que los otros . . hfbndos, mlentras que S.E. Orange obtuvo la menor cantidad de semillas germinadas. Los otros hibridos se situaron en valores intermedios. 100 ~,l: ,h DISCUSION 80 '.'.-"'-'-"'."""""'-"'..'-'-"""""""""""'..""".".' ~ :g .~ 60 "' , .s § Q) ~ res a temperaturas menores. Este respuesta rue observada anteriormente por Thompson (1973) en . 0 1eracea var. col de Bruselas (Brasslca Temperatura Fig.2. Es evidente que la germinaci6n en los hibridos estudiados en este trabajo se inicia con mayor rapidez a temperaturas relativamente altas, aunque posteriormente los porcentajes finales sean mayo- Efectode la temperatura sobrela genniaci6n de la seminade china (Impatiensbalsamina),hfbrido Super Elfin Orange, gemmifera), en la cualla semilla gerrnina rapidamente entre 23 y 32°C, a pesar de que los valores finales mayores se alcanzan entre 20 y 25°C. Una posible respuesta a este comportamiento se reI aciona con la velocidad de imbibici6n de agua. Segt:in Bewley y Black (1982) las temperaturas altas (dentro de los limites de la actividad biol6gica) aumentan la rapidez con que el agua penetra en las semillas y favorecen la disoluci6n temprana de solutos, 10 que acelera diversos procesos enzimati cos que en muchos casos, provocan una emergencia mas pronta de la radicula. 82 AGRONOMIA COSTARRICENSE 100 1.3Diu +SDfu #17Diu *'Diu .UDfa _J r..J...=F$Df8 ~7Df8 *,Df8 .11Df8 II I-~I~V'-..7100 ~ ~ C -0 '0 IV I oe ~ c :2 .5 E .. Q) ~ t) IV .5 E .. Q) ~ 2 26 27 28 29 2 Temperatura 16 17 18 19 20 22 23 24 26 27 28 29 Temperatura Fig. 3. Efecto de la temperaturasoble la genninaci6nde la sernilla china (ImpatiensbalsaminaJ.m'bridoSuper Elfin Swirl. Los resultadosobtenidosen la genninaci6n muestran que todos log hfbridos presentan una respuestadiferencial y particular a la temperatura y. que tambien hay variaci6n en log porcentajes fmales y velocidad de genninaci6n alcanzados. Evidentemente,el efecto de la temperaturaesta estrechamenterelacionadocon el material genetico.con que se estatrabajando.Ademas,Herreray Allzaga (1994) encontraronque el desarrolloy la diferenciaci6n de lag plantulas no siempre coincide con la temperaturaen que seobtienela mayor genninaci6n. En log hfbridos S.E. Lipstick, S.E. Swirl y S.E. Blue Pearl la temperatura6ptima de genninaci6n (20°C) coincidi6 con lag reglas de AOSA (1988) que sefialanestatemperaturacomo adecuada para Impatiens balsamina. S.E. Red Velvet y S.E. Orange manifestaron un ambito amplio de temperaturasen lag cualesocurre la maxima germinaci6n, aunqueestos exhiben grandesdiferencias en log porcentajesde ger minaci6n alcanzadog; asf el primero, alcanz6rapidamente100%de germinaci6n,mientrasque el segundohfbrido apenaglogr6 superar50%. Fig. 4 Efec,tode la te~peraturasoble la genninaci6nde la semilla de china (Impatiens balsaminaJ. hibrido SuperElfin RedVelvet. En 10que respectaal control de calidad de semillas, la Association of Official Seed Analysts (A OSA, 1988) recomienda evaluar la genninaci6n unicamente8 dragdespuesde iniciada la prueba;sin embargo,ninguno de log hfbridog evaluados, con excepci6n del S.E. Red Velvet, alcanz6log porcentajesmaximos de germinaci6n en ese perfodo. Esto puede constituir un serio error de procedimiento, pues aunque muchos lotes de semillas posean un potencial genninativo alto, no se leg estarfadando el tiempo necesariopara expresarlo. Entre log hfbridos se detectarondiferencias notablesen cuantoa velocidadde germinaci6n,tern peratura6ptima y germinaci6nfinal. No obstante, log criterios de temperaturaminima y temperatura maxima de genninaci6n son muy similares. Por tratarsede una especiede origen tropical,sepodria pensarque la temperaturaminima result6 un tanto baja;sin embargo,como10sefialanBewley y Black (1982) hay cantidad de plantas tropicales, tales como Dolichos bijlorus y Magoniapubescensque HERRERA y ALIZAGA: Efecto de la temperaturasobrela genninaci6nde sernillade china .3 Die +5 Die -Et 7Die *' DIll . II Dt8 r-Et SoL.. ParI+SoLU,-Iek 100 I*S;L Swirl .s.L RedVehet . 83 SoL0.-.1 I 20 c '0 .u 1 ca .-c E .. ~ ~ c '0 .- QI CI () QI ca "C .5 "C E .. ca "C 1 .- QI .~ () 0 "'Gi > QI () 2 ~ -.: 26 27 2.8 29 016 17 18 19 20 22 23 24 26 27 28 29 Temperatura Fig.5. Efectodela temperatura sobrela germinaci6n dela semillade china (Impatiensbalsamina),hfbrido SuperElfin BluePearl. tienen temperaturasmfnimasde germinaci6nmuy bajas(6 y 4°C, respectivamente). Cabe sefialar que los resultadosobtenidos sugierenque el hibrido S.E. Orangepresentaun estado de reposo inmediatamentedespuesde la cosecha,puesto que las semilias que no germinaron, en su mayoria, no presentaronsignos de deterioro fisico. Esto coincide con la opini6n de Rennard y Clerc (1978) y de Koslowski (1972), quienessefialanla presenciade estefen6menoen china. En estudios posteriores deben evaluarse tratamientos que interrumpan este reposo, asi como determinarla naturalezadel mismo. El analisis de la velocidad de germinaci6n (Figura 6) mostr6 un comportamientosimilar al sefialado por Laboriou y Pachecomencionados por Bewley y Black (1982) para la tasade germinaci6n en Dolichos biflorus. En forma general,el indice de velocidadaumentabastauna temperatura determinadaa partir de la cual se estabilizaen un ambito poco variable antes de empezar a descender.Con excepci6nde S.E. Orangey S.E. Temperatura Fig.6. Efectode la temperatura sobrela velocidaddegerminaci6nde la semilla de 5 hfbridos de china (Impatiens balsamina). Swirl, cuya velocidadmaxima de germinaci6nse alcanz6a 26°C, en los demashibridos, esta coincide con la temperatura6ptima. Ademas, segun este iodice, el ambito de temperaturaapropiado parala germinaci6nvaria entre20 y 26°C. Independientementede la temperatura, la evoluci6n del porcentaje de germinaci6n de los hibridos en el tiempo (a intervalos de 2 dias) rue muy uniforme,pruebade estoes que lag curvasde regresi6nrespectivassiguieronun comportamiento lineal. Ademas, los divers os genotipos mostraronun comportamientodiferencialen cuanto al procesode germinaci6n. RESUMEN Seus6 una mesade termogradienteparagerminar semillasde china (Impatiensbalsamina)de los hfbridos comerciales: Super Elfin Lipstick, SuperElfin Orange,SuperElfin Swirl, SuperElfin Red Velvet y SuperElfin Blue Pearlen un ambito de temperaturas entre 16 y 29°C. La evaluaci6nde 84 AGRONOMIACOSTARRICENSE la genninaci6n se realiz6 a los 3, 5, 7, 9 Y 11 dias de la siembra. Los resultados mostraron diferen. . , . . Clas en las temperaturas 6puma, mInIma y maxIma de los diferentes hibridos. Excepto por S.E. Orange y S.E. Swirl que mostraron poca respuesta, los otros hibridos tuvieron una temperatura 6ptima bien definida entre 20 y 22°C. Tambien se detect6alg.ungra?o de re'posoen S.E. Orang~.Se encontr6 diferenclas consIderables en la velOCIdad BEW~Y, J.D.;BL~CK, ~. 1982.Ph~sio~ogy andbi.oc~~mIstryof seedsIn re~atlon to genmnatlon. v. 2. Vla?lhty, donnancyandenvIronmental control.Berlin,SpnngerVerlag.375p. COPELAND, L.O. 1976.Principlesof seedscienceandtechnology.Minneapolis (Minn.),BurgessPublishing. 369 p. GARCIA,V. 1991.Efectode la epocade cosechay de las condiciones de secado sobrela germinaci6n y el vigor de germinaci6n entre hibridos de acuerdocon la de las semilias de china (Impatiens balsamina L.). temperatura. Excepto en S.E. Orange y S.E. Red Velvet, la maxima velocidad de germinaci6n coincidi6 con la temperatura 6ptima de germinaci6n. Tesis Ing. Agr. San Jose.,Es~uelade Fitot~cnia, Facultad deAgronornfa, Umversldad deCostaRIca.56 p. EI patr6n de germinaci6n a traves.del tiempo rue lineal en todos los hibridos, sin embargo, un anaIisis de regresi6n mostr6 que la velocidad de genninaci6n (independientemente de la temperatura) es HERRERA, J.; ALIZAGA,R. 1994.Efectode la temperatura sobrela germinaci6n y diferenciaci6n de cincocultivaresdechina(Impatiens balsamina L.). Tecnologia en Marcha12(3):99-106. diferente en carla genotipo. KOSLOWSKI, T.T. 1972.SeedBiology.v. I Y 2. NewYork, Academic Press. 862 p. LITERATURA CITADA RENARD,H.A.;CLERC,P. 1978.Leveededonnance parles ABDALLA, S.; McKEKVIE, A.D. 1980. The interaction of chilling and gibberellic acid on the germination of seeds of ornamental plants. Seed Science and Technology8(2):139-144. ASSOCIATION OF OFFICIAL SEED ANALYSTS (AOSA). 1988. Rules for testing seeds. Journal of Seed Technology 12(3):1-109. ATWATER, B.R. 1980. 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