Este documento describe métodos para determinar la viabilidad de las semillas mediante pruebas de respiración. Explica que la respiración celular proporciona la energía necesaria para la germinación. Propone un ensayo con tetrazolio que colorea de rojo a las semillas viables al reducirse por la respiración, identificando así las semillas muertas. El documento concluye con preguntas sobre la interpretación de los resultados y factores que pueden afectar la viabilidad.

1. CAMPUS CIENTÍFICO
RABANALES 2010
ESTUDIO DE LA VIABILIDAD DE LAS
SEMLLAS Y DE LA INFLUENCIA DE LOS
FACTORES AMBIENTALES EN SU
GERMINACIÓN.
Experiencia II: Viabilidad de las semillas
Eloísa Agüera Buendía y Casimiro Jesús Barbado López

2. PLANTEAMIENTO DE UN PROBLEMA
En todo cultivo es imprescindible tener en cuenta la calidad
de la semilla que se va a sembrar. Las propiedades que debe
reunir un lote de semillas de calidad son (*):
•Autenticidad: El lote de semillas tiene que responder a la
especie que queremos cultivar.
•Pureza: Debe estar libre de semillas extrañas, de semillas
de malezas u otros cultivos o especies.
•Limpieza: Las semillas deben estar libres de materias
extrañas como palitos o tierra.
•Sanidad: Han de estar libres de plagas y enfermedades.
•Viabilidad: Deben ser capaces de germinar y desarrollar
una plántula normal en condiciones óptimas de siembra.
•Vigor: Deben germinar y desarrollar una plántula normal en
situaciones de siembra desfavorables.
(*)www.semilla.cyta.com.ar/buenasemilla/buenasemilla.htm.

3. PLANTEAMIENTO DE UN PROBLEMA
¿Cómo puede un
agricultor
determinar,
previamente, la
viabilidad de las
semillas que
siembra?
Sembrador a la puesta de sol, de Van Gogh

5. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN

6. DORMICIÓN O DESCANSO DE LAS
SEMILLAS
Al final del desarrollo de la semilla se inician una
serie de cambios que darán lugar al reposo o
reducción del metabolismo de las semillas
• Pérdida de agua (deshidratación).
• Diferenciación de la cubierta de la semilla.
• Interrupción de la transcripción y de la síntesis
de proteínas.
• Reducción de la respiración y de otras
actividades metabólicas.

7. En función de la dormición, podemos
clasificar las semillas en:
Semillas no durmientes o
quiescentes (descanso):
Cuando la causa de que no
ocurra la germinación es
fundamentalmente la falta de
condiciones ambientales
apropiadas (agua, oxígeno,
temperatura, luz). Están secas y
metabólicamente inactivas.
Semillas durmientes o
latentes: Cuando la semilla no
germina a pesar de encontrarse
en condiciones apropiadas. Solo
germinan después de eliminar o
romper la dormición.
comino

8. VIABILIDAD DE LAS SEMILLAS
•La viabilidad de las semillas es el período de
tiempo durante el cual las semillas conservan
su capacidad para germinar.
•Es variable y depende del tipo de semilla y
de las condiciones de almacenamiento.
•Una semilla será más longeva cuanto menos
activo sea su metabolismo.

9. VIABILIDAD DE LAS SEMILLAS
Para germinar las semillas han de ser viables además de
no durmientes. La capacidad para germinar no perdura
para siempre.
• El loto indio de 250 a 400 años (Manchuria).
• Los cereales, de 3 a 15 años, las más frecuentes.
• Arce, sauce, etc. una semana.

10. Las bajas temperaturas, la baja concentración
de oxígeno y escasa humedad aumentan la
longevidad de las semillas.

11. RESPIRACIÓN CELULAR
La germinación de las semillas requiere mucha
energía para la fabricación de los nuevos tejidos y la
realización de las funciones vitales de la plántula.
Para conseguir esta energía, las células del embrión
realizan el proceso de RESPIRACIÓN CELULAR a
partir de la materia orgánica almacenada. Se trata de
una serie de reacciones químicas oxidativas, en las
que se liberan electrones e hidrógeno, que sirven
para reducir el oxígeno que absorbe la semilla y
transformarlo en agua.
ENERGÍA
C6H1206+ O2 6CO2 +6H20

12. CADENA RESPIRATORIA MITOCONDRIAL
Electrones Hidrógeno
Oxígeno Agua

13. Pruebas de viabilidad
La semilla solo puede germinar si su embrión es viable,
es decir, si respira.
Para detectar la funcionalidad de las cadenas respiratorias,
en las que se liberan electrones, se realiza el siguiente
test:
Trifenil-tetrazolio: En estado oxidado es soluble e incoloro.
Al reducirse, tomando los electrones del flujo respiratorio, se
convierte en Trifenil-formazán, insoluble y de color rojizo.

14. Pruebas de viabilidad
CADENA RESPIRATORIA MITOCONDRIAL
Electrón Hidrógeno
Tetrazolio oxidado Tetrazolio reducido
(Formazán)

16. Tetrazolio oxidado Tetrazolio reducido
(Formazán)

17. VARIACIÓN DE LA RESPIRACIÓN DURANTE LA
GERMINACIÓN
Azcón--Bieto, J. y Talón, M. 1993. “Fisiología y Bioquímica Vegetal”. Interamericana/ McGraw-Hill.)

18. DORMICIÓN DE LAS SEMILLAS
•Es el conjunto de sucesos que conducen al fracaso de
una semilla viable a completar su proceso
germinativo.
•Retrasa el proceso de germinación y proporciona a la
semilla un tiempo adicional para que pueda ser
dispersada a grandes distancias.
•Estrategia adaptativa de supervivencia frente a
condiciones ambientales desfavorables.

19. TIPOS DE DORMICIÓN
Dormición endógena: Debida al embrión: Puede ser
morfológica y/o fisiológica (mediante inhibidores).

20. Dormición exógena: Debida a la cubierta de la semilla. Impuesta por
al testa (u otros tejidos que la encierran, como endospermo,
pericarpo u órgano extraflorales). Puede ser física, química y
mecánica.

21. Para provocar la germinación, la dormición puede ser eliminada
mediante un proceso denominado escarificación (rotura o
ablandamiento físico y/o químico de las cubiertas).
Puede hacerse de forma artificial:
•Mediante una incisión.
•Agitando a las semillas
mediante abrasivos
(arena para desgastar la
testa).
•Congelando en
nitrógeno líquido.
•Remojando en ácido
sulfúrico concentrado.
http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/html/481/48101306/4810130

22. De forma natural
•Congelación y descongelación en invierno.
•Resquebrajamiento por incendios.
•Algunas requieren pasar por el tracto digestivo de animales.
antes de germinar y es una forma de dispersión.
•Requiere tiempo (semanas - años).
• Temperaturas fluctuantes.
• Ataque de microorganismos.

23. RUPTURA DE LA DORMICION
Como hemos visto en esta presentación, varios
factores ambientales inducen la ruptura de la
dormición y, posteriormente, su germinación:
•Luz (en algunas especies).
•Temperatura.
•Nitrato.
•Otras señales químicas externas.

24. MCI: EXPERIMENTACIÓN
Con la información que has recibido, ¿se
te ocurre alguna forma de comprobar la
viabilidad de una muestra de semillas?
Diseña un procedimiento experimental,
indicando los materiales que utilizarías y
el procedimiento que seguirías.

26. MÉTODO PARA DETERMINAR LA VIABILIDAD
DE UNA SEMILLA: ENSAYO TOPOGRÁFICO CON
TETRAZOLIO (TTZ)
VADILLO, Giovana, SUNI, Mery y
CANO, Asunción. Viabilidad y
germinación de semillas de Puya
raimondii Harms (Bromeliaceae).
Rev. peru biol. [online]. ene./jul.
2004, vol.11

27. EXPERIMENTACIÓN
• Todas las semillas de maíz deben estar 24 h en imbibición.
•Divide las semillas de maíz por la línea media de manera que
el embrión quede escindido por la mitad. Para ello sujeta las
semillas una a una con las pinzas.
•Coloca el papel de filtro recortado sobre la mitad inferior de
cada una de las 4 placas de Petri, numeradas según la tabla 1.
•Pon 10 semillas escindidas en cada placa, con las cubiertas
hacia arriba, para que la disolución penetre en el embrión (en
total habrá 20 mitades).
•Añade 5 ml de agua destilada a las placas control (1 y 2) y 4
ml a las placas 3, 4 y 5.
• Añade 1 ml de cloruro de trifenil tetrazolio a las placas 3, 4 y
5.
•Cubre las placas con papel de aluminio para evitar reacciones
fotoquímicas e incuba durante 1-2 horas en la estufa a 30 º C.
•Observa la aparición de color rojizo, indicativa de la reducción
de sales de tetrazolio.

28. EXPERIMENTACIÓN

29. ESCISIÓN POR LA LÍNEA MEDIA

30. SEMILLA
IDENTIFICACIÓN INCUBACIÓN DISOLUCIÓN AÑADIDA
(10 semillas escindidas)
PLACA 1 MAÍZ VIVAS 1-2 h 5 ml de agua destilada
PLACA 2 MAÍZ MUERTAS 1-2 h 5 ml de agua destilada
1 ml de Cloruro de
PLACA 3 MAÍZ VIVAS 1-2 h tetrazolio + 4 ml de agua
destilada
1 ml de Cloruro de
PLACA 4 MAÍZ MUERTAS 1-2 h tetrazolio + 4 ml de
agua destilada
1 ml de Cloruro de
MAÍZ MUESTRA
PLACA 5 1-2 h tetrazolio + 4 ml de
PROBLEMA
agua destilada

32. RESULTADOS (TABLA)
EMBRIONES (*) EMBRIONES (*)
IDENTIFICACIÓN SEMILLA TRATAMIENTO
ROJOS (%) INCOLOROS (%)
PLACA 1 MAÍZ VIVAS 5 ml de agua destilada
PLACA 2 MAÍZ MUERTAS 5 ml de agua destilada
1 ml de Cloruro de
PLACA 3 MAÍZ VIVAS tetrazolio + 4 ml de agua
destilada
1 ml de Cloruro de
PLACA 4 MAÍZ MUERTAS tetrazolio + 4 ml de agua
destilada
1 ml de Cloruro de
MAÍZ MUESTRA
PLACA 5 tetrazolio + 4 ml de agua
PROBLEMA
destilada
(*) Ten en cuenta que el número de embriones es igual al número de mitades dividido
entre dos.

33. RESULTADOS (GRÁFICA)

34. RESULTADOS
(FOTOGRAFÍAS)
Fotografía tomada por el grupo 1 Campus Científico UCO II
Algunas semillas muertas se colorean parcialmente.

35. INTERPRETACIÓN DE LOS
RESULTADOS
•Compara los resultados entre las placas y explica
las diferencias observadas.
•La respiración celular es un conjunto de procesos
bioquímicos regulados por unas proteínas
denominadas enzimas. ¿Se te ocurre alguna forma
de inhibir la respiración de las semillas?

36. OTRAS CUESTIONES
1. Además del embrión, ¿qué otras partes de la
semilla pueden tener actividad respiratoria?
3. ¿La viabilidad de la semilla asegura su
germinación?
5. Si una semilla no es viable, ¿germinará?
7. Si las cubiertas de las semillas se ponen hacia
abajo, en contacto con el tetrazolio, ¿se
colorearán las semillas? ¿Por qué?

37. CAMPUS CIENTÍFICO
RABANALES 2010
Eloísa Agüera Buendía y Casimiro Jesús Barbado López
Julio 2010