23 Ago 2023

¿Cómo romper la dormición de las semillas de la jara de Cartagena y la jara blanca?

Dentro del proyecto “Bases para la conservación de la Jara de Cartagena (Cistus heterophyllus subsp. carthaginensis), especie en peligro crítico”, que se ha llevado a cabo desde el Jardí Botànic de la Universitat de València, se han realizado numerosas acciones con el objetivo de garantizar la conservación de la Estepa de Cartagena. En esta ocasión, Josefa Prieto, técnico del Banco de Germoplasma nos cuenta todos los detalles del estudio de la dormición y germinación de las semillas de la Jara de Cartagena y la Jara Blanca.

Nuestra sociedad debe afrontar un reto prioritario y crítico como es la conservación de la biodiversidad, interés común de la humanidad, para garantizar de esta forma la sostenibilidad medioambiental y el futuro del planeta que habitamos, además de tener una gran relevancia en la lucha contra el cambio climático. Para salvaguardar y preservar las especies vegetales, es imprescindible conocer su biología, contexto ecológico y, particularmente, sus ciclos vitales.

Con esta premisa hemos estudiado la dormición y la germinación de las semillas de las dos especies pertenecientes a la familia Cistaceae que se describen a continuación.

A la izquierda plántula de *C. heterophyllus* (Figura 1). A la derecha plantas jóvenes en cultivo de C. *heterophyllus* (Figura 2).

La jara de Cartagena (Cistus heterophyllus subsp. carthaginensis (Pau) M.B.Crespo & Mateo) está catalogada en peligro de extinción en el Catálogo Español de Especies Amenazadas al igual que en los catálogos autonómicos de la Comunidad Valenciana y de la Región de Murcia. Según la UICN (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza), es una especie en peligro crítico (CR) debido a su extrema vulnerabilidad, por ello, es prioritaria, lo que justifica los esfuerzos y recursos orientados a su preservación en España. A nivel nacional es la única planta que cuenta con esta calificación. Ha sido, y es, objeto de estudio en los últimos veinticinco años, por diversos grupos de investigación, entre ellos el Jardín Botánico de la Universitat de Valencia, ya que muestra una problemática en el comportamiento de sus poblaciones naturales. Este taxón es un arbusto perenne muy ramificado cuyas hojas son verdes y, en el envés, tomentosas, las superiores sésiles pero las inferiores pecioladas; las hojas juveniles (Fig. 1 y 2), aparentes mayormente el primer año de vida, son morfológicamente parecidas a las de la jara blanca, pero de color verde intenso. La inflorescencia tiene de 1-3 flores, éstas tienen los pétalos de color rosa con una mancha basal de color amarillo (Fig. 3). El fruto es una cápsula negruzca con forma globosa, dehiscente por 5 valvas (Fig.4) y sus semillas son tetraédricas de color parduzco (Fig. 5). La floración es primaveral, con óptimo en abril.

A la izquierda floración y puerto de la Jara de Cartagena (Figura 3).Foto de Anna Nebot. A la derecha
frutos *C. heterophyllus* (figura 4).

Llavors de *C. heterophyllus* (Figura 5).

La jara o estepa blanca (Cistus albidus L.), es un arbusto perenne, de color blanquecino-grisáceo debido a que es densamente pubescente. Las hojas sésiles están cubiertas de pelos estrellados muy densos por ambas caras (Fig. 6, 7, 8 y 9). Las flores son grandes, vistosas, con corola de color entre rosa y púrpura con 5 pétalos arrugados (Fig. 10). El fruto es una cápsula, enteramente pelosa que se abre en 5 valvas que contienen un gran número de semillas (Fig. 11 y 12). Estas semillas son tetraédricas, marrón amarillentas (Fig. 13 y 14). La floración se da de marzo a junio.

A la izquierda plántula de *C. albidus* (Figura 6). A la derecha detalle de los pelos estrellados en hojas de C. *albidus* (Figura 7).

Desde el Jardí Botànic de la Universitat de València se ha considerado importante conocer el comportamiento germinativo debido a su baja capacidad de regeneración natural a partir del banco de semillas del suelo, por los pocos ejemplares en las localidades de origen silvestre y su hibridación con especies próximas como la jara blanca.

A la izquierda porte de C. albidus (Figura 8). A la derecha floración y porte de la estepa blanca (Figura 9).

Se ha estudiado la respuesta germinativa de las poblaciones valencianas y murcianas, comparándolas con las de C. albidus, principal competidor por su avance como especie dominante en las comunidades vegetales de su área de distribución natural. Además, se han llevado a cabo ensayos, para detectar diferencias entre ambos taxones, relacionadas con su capacidad germinativa como la determinación del pretratamiento óptimo para la ruptura de la dormición física, mediante el escarificado de la cubierta dura que caracteriza las semillas de las especies del género Cistus o la aplicación de un choque térmico. La dormición, también llamada latencia o letargo, es un estado fisiológico de las semillas que tiende a retrasar o escalonar su germinación a lo largo del tiempo, lo que le da un gran valor ecológico y adaptativo, ya que incrementa las posibilidades de supervivencia de las semillas proporcionándole una longevidad bastante elevada. La latencia viene impuesta por mecanismos físicos o fisiológicos que radican en las cubiertas seminales.

A la izquierda flor de C. albidus (Figura 10). A la derecha cápsula cerrada de *C. albidus* (Figura 11).

Una de las causas más comunes de la dormición de semillas es la impermeabilidad de las cubiertas al agua en las que los diferentes tejidos de la semilla no pueden embeberse y permanecen deshidratados, con lo que la germinación no se produce, aunque el resto de las condiciones ambientales sean favorables. Con el transcurso del tiempo, estas cubiertas duras se desgastarán e irán haciéndose más permeables, entonces la semilla estará preparada para germinar.

Frutos abiertos de *C. albidus* (Figura 12). A la derecha detalle de apertura de las cápsulas de la estepa blanca y las suyas entonces (Figura 13).

Los experimentos de germinación preliminares efectuados para conocer el grado inicial de dormición física de las semillas nos muestran que el porcentaje de germinación de C. heterophyllus es mucho más alto (alrededor del 25% en las dos localidades) que el de C. albidus (5%), lo que quiere decir que las semillas de C. albidus tienen un nivel de dormición más alto (95%) que las muestras de semillas de C. heterophyllus (alrededor del 75% en las dos poblaciones).

Los ensayos de germinación que se han realizado, con más detalle, han sido:

– Escarificado mecánico: se ha efectuado el raspado de las semillas con papel de lija (Fig. 15). En la tabla de resultados se observa que los porcentajes germinativos de las tres muestras son igual de altos.

– Escarificado químico: se ha realizado por inmersión de las semillas en una solución ácido sulfúrico concentrado (Fig. 16) en varios tiempos crecientes (2, 2.5, 3, 3.5, 4 y 4.5 horas). En la tabla de resultados se puede apreciar, en C. heterophyllus, una estimulación en la germinación a partir de las de 2 h de exposición, siendo el óptimo a las 2.5 h (Fig. 18 y 19), mientras que para C. albidus es a las 3.5 h.

A la izquierda semillas recién extraídas del fruto de *C. albidus*. (Figura 14). A la derecha escarificado mecánico (Figura 15).

– Calor seco: se han ensayado diferentes tiempos de exposición (10, 15, 20, 25 y 30 minutos) en la temperatura de 100°C. En la tabla de resultados se muestran los obtenidos a los 10 minutos de exposición y se advierte que la respuesta germinativa es mucho más lenta y baja en la jara blanca y en la de Cartagena de la localidad murciana.

– Calor húmedo: se ha comprobado seleccionando la temperatura de 80°C con diferentes tiempos de exposición, 1, 5 y 10 minutos (Fig. 17) utilizando como referencia las semillas de C. albidus. Como se puede observar, este pretratamiento ha dado mejores resultados que el calor seco. A partir de estos resultados se ha elegido el pretratamiento de 80ºC aplicado durante 5 minutos como óptimo para comparar el comportamiento germinativo de las dos localidades de jara de Cartagena y de la jara blanca (Fig. 20 y 21).

Germinación de semillas pretratadas con escarificación química 2,5h (Figura 18). A la derecha germinación de entonces pretratadas con escarificación química 2,5h. (Figura 19)

Todos estos ensayos de germinación se han hecho a una temperatura de 20°C y fotoperiodo de 12h luz /12h oscuridad durante 30 días.

Plántulas de C. albidus obtenidas de las germinaciones a 80 °C 5 minutos (Figura 20). Detalle de plántulas de C. heterophyllus obtenidas de las germinaciones a 80 °C 5 minutos. (Figura 21).

Todos los tratamientos analizados han tenido, en más o menos grado, efectos positivos sobre la ruptura de las cubiertas seminales, y con ello de la dormición física. Los mayores porcentajes germinativos se tuvieron con la escarificación mecánica con papel de lija, pero son irregulares en su aplicación generalizada dependiendo de distintas variables, principalmente la dureza de las semillas. Sin embargo, queremos destacar el tratamiento con calor húmedo a 80°C durante 5 minutos, para muestras grandes, el cual ha resultado ser uno de los de más fácil aplicación y efectivo, esencialmente por la homogeneidad de la respuesta observada en los dos taxones muestreados.

En conclusión, los datos obtenidos tras los estudios realizados en el Banco de Germoplasma del Jardín Botánico de la Universitat de Valencia nos permiten obtener un protocolo de trabajo con las semillas de estas dos especies de jara que nos permitirá conocer la respuesta germinativa como herramienta para entender el comportamiento observado en el campo, contribuyendo, con ello, de manera complementaria a los trabajos que se están llevando a cabo para su preservación en el estado español.

En general, hay que reseñar que para la conservación ex situ (es la que constituye las actuaciones para la conservación de especies y poblaciones que se desarrollan fuera del ambiente natural) de los taxones amenazadas resulta imprescindible conocer su comportamiento germinativo, así como los protocolos necesarios para romper la posible dormición que presenten las semillas.