Germination of seven species of shrubs in semiarid central Mexico: Effect of drought and seed size

Abstract

"Background: In semiarid ecosystems, many plant species are tolerant to drought. However, increased aridity as a result of climatic change could modify the capacity of germination and establishment. Hypothesis: Under drought conditions, small-seeded species will tend to germinate in higher proportions than large-seeded species because the former have larger surface-to-volume ratio, allowing for more rapid water uptake. Study species: Ageratina espinosarum, Flourensia resinosa, Montanoa tomentosa and Gymnosperma glutinosum (Asteraceae), Dalea bicolor, Eysenhardtia polystachya and Mimosa pringlei (Fabacecae). Study site: Hidalgo, Mexico. September 2015. Methods: We evaluated the effect of five water potential treatments on seed germination. Four dishes (replicates), each with 25 seeds, were used in each treatment. Seeds of each species were weighed and the relationship between seed germination under water stress and seed size was obtained. Results: Germination decreased as water potential was reduced; almost no seeds germinated at -0.8 MPa. The least sensitive species was Eysenhardtia polystachya, whose germination reached 35 % at -0.6 MPa. A positive relationship was found between seed size and germination proportion under water stress. Conclusions: Contrary to expectation, germination was higher in the large-seeded species in all drought treatments, suggesting that large seeds may have a greater capacity to retain water in dry environments."

"Antecedentes:

En ecosistemas semiáridos muchas especies de plantas son tolerantes a la sequía. Sin embargo, el aumento de la aridez como resultado del cambio climático podría modificar la capacidad de germinación y establecimiento.

Hipótesis:

En condiciones de sequía, las especies de semillas pequeñas tenderán a germinar en mayores proporciones que las especies de semillas grandes debido a que las primeras tienen una mayor relación superficie volumen, permitiendo la absorción de agua más rápida.

Especies de estudio:

Ageratina espinosarum, Flourensia resinosa, Montanoa tomentosa and Gymnosperma glutinosum (Asteraceae), Dalea bicolor, Eysenhardtia polystachya y Mimosa pringlei (Fabacecae).

Sitio de estudio:

Hidalgo, México. Septiembre 2015.

Métodos:

Se evaluó el efecto de cinco tratamientos de potencial hídrico en la germinación. Se usaron cuatro cajas Petri (replicas) por tratamiento con 25 semillas por repetición. Las semillas de cada especie fueron pesadas y se obtuvo la relación entre germinación de semillas bajo estrés hídrico y tamaño de semillas.

Resultados:

La germinación disminuyó a medida que se redujo el potencial hídrico; casi ninguna semilla germinó a -0.8 MPa. La especie menos sensible fue Eysenhardtia polystachya, cuya germinación alcanzó el 35 % a -0.6 MPa. Bajo estrés hídrico, se encontró una relación positiva entre el tamaño de la semilla y la proporción de germinación.

Conclusiones:

Contrario a lo esperado, la germinación fue mayor en las especies de semillas grandes en todos los tratamientos de sequía, lo que sugiere que las semillas grandes pueden tener mayor capacidad para retener esta humedad en ambientes secos."