Ceccato Diana - Fuentes potenciales de resistencia al brotado pre-cosecha..._ RM

Fuentes potenciales de Fuentes potenciales de resistencia al brotado resistencia al brotado

pre-cosecha: dormición en pre-cosecha: dormición en semillas de quinoasemillas de quinoa

Diana Ceccato, Daniel Bertero, Diego Batlla

El Brotado Pre-Cosecha se define como la germinación de los granos fisiológicamente maduros antes de ser cosechados. Requiere:

La Dormición es la imposibilidad de germinar de una semilla viable en condiciones favorables.

Características:

El cultivo de quinoa encuentra como un problema potencial la ocurrencia de brotado pre-cosecha.

2-Want y Chadmo, dos cultivares que presentan dormición al momento de cosecha, se identificaron como posibles candidatos para aumentar la resistencia al brotado.

Objetivo general:

Caracterizar los patrones de cambio en el nivel de dormición de semillas de estos cultivares durante su desarrollo y en respuesta al almacenamiento posterior, y el efecto del ambiente sobre ellos.

•Alta HR o lluvias•Tº apropiadas•Capacidad de germinación

•Estructura seminal responsable•Nivel de dormición•Salida de dormición

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10 20 30 40 50 60 70

Days from anthesis to maturity

Day

s fr

om

mat

uri

ty t

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tart

of

ger

min

atio

n

Type I

Type II

Bertero et al. 2001

LLENADO DE GRANO

Camapaña 2005/2006Camapaña 2005/2006

Cultivares: 2-Want (Bolivia) y Chadmo (Chiloé, Chile)

Fechas de siembra: 02/11/2005 27/12/200513/03/2006

en la localidad de Castelar (34º60’S, 58º65’W)

Incubación

25ºC

10ºC

5ºC

Manipulación:

sin perigonio /con perigonio /perforado

Incubación

25ºC

10ºC

5ºC

Incubación

25ºC

10ºC

5ºC

Almacenamiento:

5ºC / 25ºC

Incubación

25ºC

10ºC

5ºC

Incubación

25ºC

10ºC

5ºC

POST-MADURACIÓN

Verano

18/1 al 13/2

Ver-Otoño

3/3 al 2/4

Ot-Invierno

20/5 al 24/6

Prego et al.,1998

Camapaña 2006/2007Camapaña 2006/2007

A campoA campoCv: 2-Want y ChadmoFechas de siembra: 07/11/2006

08/2/2007

LLENADO DE GRANO

Verano

15/1 al 10/2

Otoño

7/4 al 7/5

Condiciones controladasCondiciones controladasCv: 2-Want y ChadmoSiembra: 31/1/2007

LLENADO DE GRANO

15/20°C

Fp. Natural

15/20°C

Fp.N. + 4hs.

25/30°C

Fp. Natural

25/30°C

Fp.N. + 4hs.

POST-MADURACIÓN

Almacenamiento: 5ºC / 25ºC

Incubación

25ºC

10ºC

Incubación

25ºC

10ºC

ResultadosResultados

• En Chadmo, el nivel de dormición no mostró cambios para estas temperaturas.

• En 2-Want, la expresión de la dormición depende del rango de temperatura explorado en la incubación.

• Existe dormición durante el llenado en las semillas en ambos cultivares.

Respuesta a la Tº de incubación Respuesta a la Tº de incubación

Efecto de la fecha de siembraEfecto de la fecha de siembra

20 30 40 50 60 700

25

50

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100

incub. 25ºC

incub. 10ºC

incub. 5ºC

tpo. 50%incub. 25ºC

0

5

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DPA

% g

erm

inac

ión

días al 50% de germ

inación

20 30 40 50 60 700

25

50

75

100

incub. 25ºC

incub. 10ºC

incub. 5ºC

tpo. 50%incub. 25ºC

0

5

10

15

20

DPA%

ger

min

ació

n


inación

MF

MF

2-Want – verano 062-Want – verano 06 2-Want – ot-invierno 062-Want – ot-invierno 06

LLENADO DE GRANO


Removiendo parcialmente el efecto de las cubiertas mediante el perforado de las semillas, la dormición

disminuye drásticamente.

Efecto del perforado del epispermaEfecto del perforado del episperma

LLENADO DE GRANO

Incubación a 25ºCIncubación a 25ºC

20 30 40 50 60 700

25

50

75

100

Sin perigonio

Pericarpio perforado

DPA

% g

erm

inac

ión

MF

Chadmo verano 06Chadmo verano 06

20 30 40 50 60 700

25

50

75

100

Sin perigonio


DPA

% g

erm

inac

ión

MF

2-Want verano 062-Want verano 06


Efecto conservaciónEfecto conservación

La temperatura de almacenamiento afecta el patrón de salida de dormición de las semillas conservadas, viéndose retrasado por bajas temperaturas en ambos cultivares.

Campaña 2005/2006Campaña 2005/2006

POST-MADURACIÓN


0 50 100 150 200 2500

25

50

75

100

cons. 5ºC

cons. 25ºC

Días de conservación

% g

erm

inac

ión

2-Want ver-otoño 062-Want ver-otoño 06

0 50 100 150 2000

25

50

75

100

cons. 5ºC

cons. 25ºC

Días de conservación%

ger

min

ació

n

Chadmo ver-otoño 06Chadmo ver-otoño 06


Efecto de la fecha de siembraEfecto de la fecha de siembraCampaña 2005/2006Campaña 2005/2006

POST-MADURACIÓN

25ºC25ºC 5ºC5ºC


0 50 100 150 200 2500

25

50

75

100

verano 06

ver-otoño 06


% g

erm

ina

ció

n

Chadmo Chadmo

0 50 100 150 200 2500

25

50

75

100

verano 06

ver-otoño 06


% g

erm

ina

ció

n

Chadmo Chadmo

0 50 100 150 200 2500

25

50

75

100

verano 06

ver-otoño 06

ot-invierno 06


% g

erm

ina

ció

n

2-Want2-Want

0 50 100 150 200 2500

25

50

75

100

verano 06

ver-otoño 06

ot-invierno 06


% g

erm

ina

ció

n

2-Want2-Want

Retrasando la fecha de siembra (menores temperaturas y fotoperíodo durante el llenado de grano) se adelanta la salida de dormición de la semilla almacenada, para ambos cultivares y en diferentes condiciones de conservación.


Temperatura y FotoperíodoTemperatura y Fotoperíodo

POST-MADURACIÓN

25ºC25ºC 5ºC5ºC


0 30 60MF

25

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100

Cálido-Fp.NaturalCálido-Fp.ExtendidoFrío-Fp.NaturalFrío-Fp.Extendido

Días de Conservación

% G

erm

inac

ión

Chadmo Chadmo

0 30 60MF

25

50

75

100



% G

erm

inac

ión

Chadmo Chadmo

0 30 60MF

25

50

75

100



% g

erm

inac

ión

2-Want2-Want

0 30 60MF

25

50

75

100



% G

erm

ina

ció

n

2-Want2-Want

•Con menores temperaturas y fotoperíodos durante el llenado de grano se ve una tendencia hacia una salida de dormición anticipada.

•La diferencia en los patrones vistos a campo no se explicaría suficientemente considerando estos factores ambientales.

Ambiente durante elLLENADO DE GRANO

Ambiente durante elALMACENAMIENTO

Ambiente durante laINCUBACIÓN

FOTOPERÍODO TEMPERATURA?

Patrón de Salida de DormiciónPatrón de Salida de Dormición

Episperma

Papel que juegan las Hormonas (ABA y GA)

Verificación de la resistencia al Brotado pre-cosecha

Viabilidad potencial de las semillas cosechadas

Prego et al.,1998

ConclusionesConclusiones

• En los cultivares de quinoa estudiados la dormición se presenta en las etapas de cultivo en que habría riesgo de brotado pre-cosecha.

• Se expresa de acuerdo a las condiciones de temperatura a que se expone la semilla.

• El grado de dormición es mayor en Chadmo que en 2-want, para el rango de temperaturas explorado.

• La existencia de dicha dormición en ambos cultivares se debería parcialmente a un efecto impuesto por las cubiertas seminales.

ConclusionesConclusiones

• El ambiente experimentado por las semillas durante su desarrollo en la planta madre modifica el patrón de cambio del rango de temperaturas que permiten su germinación.

• Altas temperaturas y días largos durante el llenado de granos retrasarían la salida de dormición de las semillas formadas, presuntamente mejorando su resistencia al brotado pre-cosecha.

• Altas temperaturas de almacenamiento permitirían asegurar un alto porcentaje de germinación en la campaña siguiente.

¡MUCHAS GRACIAS!

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35

1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183

18/4 19 20 21/4 22 23 24 25/4

ºC

15/20-F.Ext. 25/30-F.Nat. 15/20-F.Nat. 25/30-F.Ext.

Fotoperíodos Campaña 2005/06

0 10 20 30 409

10

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14

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16

Fp. 18/1 - 13/2Fp. 3/3 - 2/4Fp. 20/5 - 24/6

Días en Llenado de Grano

Hs

.

Fotoperíodos Cond. Controladas 2007

0 10 20 30 40 50 60 70 8010

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NaturalExtendido

Días

Fo

top

erí

od

o

Temperaturas Medias Campaña 20005/06

0 10 20 30 400

5

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20

25

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35

Tº medias 18/1 - 13/2Tº medias 3/3 - 2/4Tº medias 20/5 - 24/6

Días en Llenado de Grano

ºC

Temperaturas Medias Cond. Controladas 2007

Genotipos Nov.06 - inc. 25ºC

0 30 60 90 120 150 180MF

25

50

75

100

2-Want cons. 5ºC

2-Want cons. 25ºC

Chadmo cons. 5ºC

Chadmo cons. 25ºC


% g

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Genotipos Nov.06 - inc. 10ºC

0 30 60 90 120 150 180MF

25

50

75

100

2-Want cons. 5ºC

2-Want cons. 25ºC

Chadmo cons. 5ºC

Chadmo cons. 25ºC


% g

erm

ina

ció

n

Genotipos Feb. 07 - inc. 25ºC

0 30 60 900

25

50

75

100

2-Want cons. 25ºCChadmo cons. 25ºC


% g

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inac

ión

Genotipos Feb. 07 - inc. 10ºC

0 30 60 900

25

50

75

100

2-Want cons. 25ºC

Chadmo cons. 25ºC


% g

erm

ina

ció

n

I*SalaresBoliviaAjara var. Real

II*ValleyPerúAmarilla de Maranganí

II*AltiplanoPerúKancolla

I*AltiplanoPerúKcoito

II*AltiplanoBoliviaSajama

II*AltiplanoArgentinaColanzulí

II*SalaresBoliviaReal

II*AltiplanoBoliviaSayaña

II*AltiplanoArgentinaJujuy

I*Sea LevelBrazil Embrapa

I**Sea LevelChileBaer II

I**Sea LevelU.S.A.RU-5

I**Sea LevelU.S.A.CO-407

I*Sea LevelU.K.G-205

I*Sea LevelDenmarkEDK-4

I*Sea LevelU. K RU-2

I*Sea LevelHollandNL-6

Response typeEarly autumm sowing (Exp. II)

Late winter sowing (Exp. I)

Adaptation groupOriginCultivar

Table I: Source of cultivars, distribution between sowing dates, adaptation group of origin and type of germination response

Bertero et al. año


Efecto conservaciónEfecto conservación

Campaña 2006/2007Campaña 2006/2007

0 30 60 90 120 150 180MF0

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cons. 5ºCcons. 25ºC

tpo.50%cons. 5ºC

tpo. 50%cons. 25ºC

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% g

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inación

0 30 60 90 120 150 180MF0

25

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75

100

cons. 5ºCcons. 25ºC

tpo. 50%cons. 5ºC

tpo. 50%cons. 25ºC

0

2

4

6

8

10

Días de Conservación%

ger

min

ació

n


inación

La temperatura de almacenamiento afecta el patrón de salida de dormición de las semillas conservadas, viéndose retrasado por bajas temperaturas en ambos cultivares.

POST-MADURACIÓN

2-Want verano 072-Want verano 07 Chadmo verano 07Chadmo verano 07



Efecto de la fecha de siembraEfecto de la fecha de siembraCampaña 2006/2007Campaña 2006/2007

Retrasando la fecha de siembra (menores temperaturas y fotoperíodo durante el llenado de grano) se adelanta la salida de dormición de la semilla almacenada, para ambos cultivares y en diferentes condiciones de conservación.

POST-MADURACIÓN

25ºC25ºC

5ºC5ºC


0 30 60 90 120 150 180MF0

25

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75

100

verano 07

otoño 07

tpo. 50%ver 07

tpo. 50%ot 07

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inac

ión

días al 50% d

e germinació

n

0 30 60 90 120 150 180MF0

25

50

75

100

verano 07otoño 07

tpo. 50%ver 07

tpo. 50%ot 07

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4

6

8

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% g

erm

inac

ión

días al 50%

de g

ermin

ación

0 30 60 90 120 150 180MF0

25

50

75

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verano 07otoño 07

tpo. 50%ot 07

0

2

4

6

8

10


% g

erm

inac

ión

días al 50%

de g

ermin

ación

2-Want2-Want

Chadmo Chadmo

• En la siembra más tardía se observó una menor respuesta a la remoción parcial del pericarpio.

Chadmo ot-invierno 06 2-Chadmo ot-invierno 06 2-WantWant

20 30 40 50 60 700

25

50

75

100

Sin perigonio


tpo. 50% s/perig.

tpo 50% peric. perf.

0

5

10

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DPA

% g

erm

inac

ión


inación

MF

20 30 40 50 60 700

25

50

75

100

DPA

% g

erm

inac

ión MF

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