Heat shock effect in breaking physical dormancy in seeds of Lupinus elegans and L. rotundiflorus from Jalisco, Mexico

Abstract

"Most Lupinus spp. (Fabaceae) grow in pine and pine-oak forests with natural and induced fires, and their seeds have physical dormancy, which could be broken in response to appropriate environmental signals, such as high temperatures, humidity and fire. We applied heat treatments to break seed dormancy of L. elegans and L. rotundiflorus from the State of Jalisco, México, with different storage times (0, 1 and 2 yr for L. elegans and 0, 1, 2, 3 and 4 yr for L. rotundiflorus). Seeds were immersed in boiling water for 5, 10, and 15 s and incubated in wet and dry sand at 100 °C, 120 °C, and 150 °C during 60 min and 90 min. Germination trials were set at 25 °C with 12 h of irradiance per day. For both species, no germination resulted after incubation at 120 °C and 150 °C. For L. rontundiflorus, germination was higher for seeds incubated in wet sand for 60 m than for those incubated for 90 m. After scarification with boiling water, fresh seeds of L. elegans, germinated more than those stored for 1 and 2 yr, whereas incubation in wet and dry sand resulted in higher germination for 1 and 2 yr old seeds than for fresh seeds. Fresh seeds of L. rotundiflorus showed higher germination than stored seeds across treatments. Our results may be useful for further studies to understand and predict ecological plant responses in Mexican forests."

"La mayoría de las especies silvestres de Lupinus (Fabaceae) crecen en bosques de pino y pino-encino, en donde se presentan incendios naturales e inducidos. Sus semillas tienen latencia física, la cual puede ser rota en respuesta a señales ambientales como altas temperaturas, humedad y fuego. En esta investigación, se aplicaron tratamientos de calor para romper la latencia de semillas de L. elegans y L. rotundiflorus del estado de Jalisco, México, con diferentes tiempos de almacenamiento (0, 1 y 2 años para L. elegans y 0, 1, 2, 3 y 4 años para L. rotundiflorus). Un grupo de semillas fue sumergido en agua hirviendo por 5, 10 y 15 segundos, otro grupo fue incubado en arena húmeda o seca a 100, 120 y 150 °C durante 60 y 90 minutos. Las semillas se pusieron a germinar a 25 °C con fotoperíodo de 12 horas. Para ambas especies, no hubo germinación en semillas incubadas a 120 y 150 °C. Para L. rotundiflorus, la germinación fue más alta en semillas incubadas en arena húmeda por 60 minutos que por 90 minutos. Las semillas frescas de L. rotundiflorus mostraron mayor germinación que las almacenadas, en los distintos tratamientos. Después de la escariicación con agua hirviendo, las semillas frescas de L. elegans germinaron más que las almacenadas por 1 y 2 años, mientras que para las semillas almacenadas por 1 y 2 años la incubación en arena húmeda y seca resultó en mayor germinación que para las semillas frescas. Estos resultados podrían ser útiles para entender y predecir respuestas ecológicas de las plantas en bosques mexicanos."