Ecological correlates of seed desiccation tolerance in tropical African dryland trees

Abstract

In the tropics, species with recalcitrant or desiccation-sensitive, Type III seeds are largely restricted to regions with comparatively high rainfall, because desiccation-induced seed death will be minimal in these environments. However, species with recalcitrant seeds do occur in drylands, although little is known about ecological adaptations to minimize seed death in these environments. Here we present data for the seed desiccation tolerance of 10 African dryland species and examine the relationships between seed size, rainfall at the time of seed shed, and desiccation tolerance for these and a further 70 species from the scientific literature. The combined data set encompasses species from 33 families. Three species (Syzygium cumini, Trichilia emetica, and Vitellaria paradoxa) had desiccation-sensitive seeds, and the remaining seven species investigated were desiccation-tolerant. The desiccation-sensitive species had large (>0.5 g) seeds, germinated rapidly, and had comparatively small investments in seed physical defenses. Furthermore, seed was shed in months of high rainfall (>60 mm). In comparison, for species with desiccation-tolerant seeds, seed mass varied across five orders of magnitude, and seed was shed in wet and dry months. Although infrequent in dryland environments (approximately 11% of the species examined here), species with desiccation-sensitive seeds do occur; large size, rapid germination, and the timing of dispersal all reduce the likelihood of seed drying. Furthermore, desiccation-sensitivity may be advantageous for large-seeded species by increasing the efficiency of resource use in seed provisioning.

Armazenamento de sementes de doviális (Dovyalis caffra)

“…A manutenção da qualidade da semente entre a colheita e a semeadura pode ser obtida com técnicas adequadas de armazenamento de sementes e pode ser feita por câmara seca e atmosfera controlada (Rathi et al, 2000), buscando-se controlar os dois fatores principais que afetam a qualidade fisiológica de semente: temperatura e umidade (Roberts, 1973).…”

GERMINAÇÃO E REINDUÇÃO DA TOLERÂNCIA À DESSECAÇÃO EM SEMENTES DE <i>Senna multijuga</i> (RICH.) IRWIN ET BARN

“…Alguns autores definem TD como uma estratégia adaptativa que objetiva a sobrevivência das sementes ao armazenamento, sobretudo em condições ambientais severas, uma vez que os tecidos dessecados são mais bioestáveis (PRITCHARD et al, 2004;GARNCZARSKA et al, 2009). Sementes com capacidade de manter a TD mesmo após a germinação podem caracterizar alta possibilidade de sobrevivência mesmo em ambientes com maiores amplitudes hídricas.…”

Caracterización morfofisiológica de semillas de especies leñosas distribuidas en dos zonas secas presentes en el Sur del Ecuador

“…Esta mayor plasticidad germinativa se vería favorecida en ambientes estresantes y Pammenter 2002) producida por altas temperaturas en los bosques secos. No obstante, en bosque seco, también se encontró especies con alto contenido de humedad, testa blanda y mayor tamaño (p. ej C. platanifolia) que posiblemente pudiesen ser consideradas como recalcitrantes, ya que estos rasgo concuerdan con estudios previos en especies de árboles que se han encontrado que las especies de sensibles desecación tienen típicamente semillas grandes (Dickie y Pritchard 2002;Pritchard et al 2004). Sin embargo, para algunas especies el tamaño de la semilla ha sido un pobre predictor de la respuesta de semillas a la desecación , y posiblemente sea el caso en esta especie.…”

“…Si bien es cierta una serie de estudios han tratado de predecir las respuestas a la desecación de las semillas, plantas y hábitats (Tompsett 1984(Tompsett , 1987Hong y Ellis 1997Dickie y Pritchard 2002;Pritchard et al 2004), falta comprender bien estos mecanismos en los bosques secos, y al jugar el agua un papel dominante tanto en la germinación como en la regulación de la estructura y la dinámica del bosque seco tropical (Murphy y Lugo 1986), en el Capítulo 4 "Efecto de la deshidratación en el comportamiento germinativo de nueve especies leñosas de dos comunicades secas tropicales" determinamos y evaluamos la capacidad germinativa que tienen las semillas en situaciones de estrés hídrico en dos ecosistemas secos presentes en el Sur del Ecuador, matorral y bosque seco.…”

“…Conocer profundamente la fisiología de la deshidratación y el grado o los límites de tolerancia de las semillas en diferentes ecosistemas ayudará a entender mejor el papel que este rasgo tiene en la ecología de las semillas y en la regeneración de las especies , así mismo, podría ayudar a predecir la ocurrencia de la sensibilidad a la desecación en los diferentes taxones ( En Zonas tropicales, los estudios se han centrado en conocer la sobrevivencia de semillas a la deshidratación en áreas húmedas, especialmente de especies presentes en bosques lluviosos que poseen semillas con altos contenidos de humedad (Hong y Ellis 1998) existiendo una percepción general de que las especies sensibles a la desecación no están presentes en hábitats áridos ) de zonas tropicales, ya que la deshidratación de las semillas en ambientes secos se presenta de forma natural durante la fase final de maduración de las semillas (Bewley y Black 1994). Algunas investigaciones han encontrado que en las zonas tropicales y subtropicales la proporción de especies con semillas sensibles a la desecación disminuye a medida que el hábitat se vuelve más seco, pasando del 46,6 % en la selva tropical, al 12 % de las especies en una sabana hasta el 2.2 % en el desierto y semidesierto (Tweddle et al 2003), por lo tanto no podemos obviar la presencia de especies sensibles a la desecación en zonas secas a pesar de que son poco frecuentes o exista poca probabilidad de que en ambientes secos las plantas produzcan este tipo de semillas (Tweddle et al 2003;Pritchard et al 2004), lamentablemente se conoce poco sobre este tipo de especies y los niveles de contenido de agua al cual las semillas pueden llegar a sobrevivir y germinar en ambientes secos tropicales. Varios estudios han propuesto que la capacidad de tolerar la desecación de las semillas después de la dispersión es claramente ventajosa para las especies (Joët et al 2013), les permite a las semillas persistir y sobrevivir a duras condiciones ambientales (Rajjou y Debeaujon 2008).…”