Caracterización durante el envejecimiento y almacenaje de semillas de orquídeas germinadas in vitro

Abstract

[ES] En el Millenium Seed Bank, se incluyen unas 10.000 accesiones de orquídeas que se mantienen para preservar la biodiversidad. Muchas especies de orquídeas tienen un corto periodo de vida cuando se almacenan en los bancos de semillas. La caracterización del comportamiento durante el almacenaje y la mejora de los experimentos de envejecimiento, aportaría información y ayudaría a mejorar la longevidad de éstas. Por tanto, el objetivo principal es conseguir información para optimizar las condiciones de almacenaje de las semillas de orquídeas. Se comprobó la viabilidad y germinación de la especie Cymbidium finlaysonianum. Realizando los ensayos en semillas conservadas durante 6 meses en tres diferentes temperaturas (5, -20 y -196º C). Hubo una gran variabilidad en la germinación in vitro, y no hubo diferencias significativas entre ellas, aunque sí para el ensayo de tetrazolio, siendo -20º C la temperatura menos favorable. Para explicar la pérdida de viabilidad en las semillas, se usó un protocolo de envejecimiento acelerado (45º C y 60% HR) donde se observó el comportamiento tanto de la viabilidad como de la germinación en especies epífitas: Grammatophyllum speciosum y Encyclia phoenicea; y terrestres: Anacamptis sancta y Ophrys apifera, durante 10 días. La germinación se realizó in vitro sin presencia de hongo, en diferentes medios de cultivo, según las necesidades de cada especie. Durante los 10 días de tratamiento, las semillas de orquídeas terrestres no perdieron su capacidad germinativa, mientras que las epífitas no superaron los 3 días de tratamiento. Las semillas de orquídeas terrestres poseen una testa más dura y consistente que les podrían proporcionar más protección al embrión. Por lo que se puede afirmar que en este estudio, las especies terrestres fueron más longevas que las epífitas. Para interpretar los cambios ocurridos durante el almacenaje, se analizaron los compuestos volátiles liberados durante el envejecimiento acelerado (durante 10 días) con cromatografía de gases y espectrometría de masas (GC-MS) en Grammatophyllum speciosum. Durante este envejecimiento en el interior de la semilla se produjeron dos reacciones químicas, peroxidación de lípidos y glicólisis (oxidación de azúcares). Que indicaron una degradación de la semilla y una pérdida de viabilidad. Generalmente, los volátiles aumentaron en número y cantidad conforme aumentaba el periodo de envejecimiento, hasta llegar al último día. Los volátiles encontrados en mayor cantidad que estuvieron correlacionados positivamente con el envejecimiento fueron el ácido acético, acetona, furano-2-pentil y metanol. La emisión de estos volátiles sugirieron un descenso de la calidad o pérdida de la capacidad germinativa en las semillas de orquídeas.

[EN] The Millennium Seed Bank include about 10,000 accessions of orchids, that are maintained to preserve biodiversity. Many orchid species are short-lived in the seed bank and characterizing their response during storage and enhanced aging experiments will help inform strategies to improve their longevity and ageing experiments. Therefore, the leading aim is obtain information to optimize the storage conditions of orchid seeds. Were tested the viability and germination of Cymbidium finlaysonianum. Conducting tests on seeds stored for 6 months at three different temperatures (5, -20 and -196 ° C). There was large variability in germination in vitro, and no significant difference between them, although for the tetrazolium test, the temperature -20 ° C was less favorable. To explain the loss of viability in seeds, was used a protocol of accelerated aging (45 ° C and 60% RH) where was observed the behavior of both the viability and the germination of epiphytic species: Grammatophyllum speciosum and Encyclia phoenicea; and terrestrial : Anacamptis sancta and Ophrys apifera for 10 days. Germination was performed in vitro, without presence of fungus, in different culture media according to the needs of each species. During the 10 days of treatment, the terrestrial orchid seeds didn¿t lose their germination capacity, while epiphytes did not exceed 3 days of treatment. The terrestrial orchid seeds have a hard testa and thicker than they could provide more protection to the embryo. In this study we can say that, terrestrial species lived longer than epiphytes. To interpret changes during storage, were analyzed volatile compounds released during accelerated aging (for 10 days) with gas chromatography and mass spectrometry (GC-MS) in Grammatophyllum speciosum. During this aging inside the seed was produced two chemical reactions, glycolysis and lipid peroxidation (oxidation of sugars). Which indicated a degradation and a loss of seed viability. Generally, the volatile compounds increased in number and quantity whilst increasing the aging period, until the last day. The volatiles found in greater quantities were positively correlated with the aging, they were the acetic acid, acetone, furan-2-pentyl and methanol. The emission of these volatile components suggested a decline in the quality or loss of germination capacity in orchid seeds.