Effects of light availability and seed size on germination and initial growth of two congeneric species of Fabaceae

• Autores: Marcilio Fagundes, Pablo Cuevas-Reyes, Walter Santos de Araújo, Mauricio L. Faria, Henrique Maia Valério, Marcio A. Pimenta, Luis A.D. Falcão, Ronaldo Reis-Junior, Joan Sebastian Aguilar-Peralta, Henrique Tadeu Dos Santos
• Localización: Acta Botánica Mexicana, ISSN 0187-7151, ISSN-e 2448-7589, Nº. 127, 2020
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Influencia de la disponibilidad de luz y la masa de semillas sobre la germinabilidad y el crecimiento inicial de dos especies congénitas de Fabaceae
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• Resumen
  • español

    Antecedentes y Objetivos: Los factores ambientales pueden interactuar con la historia de vida de las plantas determinando las estrategias reproductivas de individuos adultos y el reclutamiento de plántulas. Predecimos que las especies de árboles ampliamente distribuidas producen semillas más pesadas y con una mayor variación en el tamaño de las semillas que los arbustos de distribución geográfica restringida. Esperamos que las especies arbóreas ampliamente distribuidas deberían ser capaces de germinar y desarrollarse bajo un rango variable de condiciones de luz, mientras que los arbustos adaptados a condiciones de sol deberían germinar y desarrollarse mejor con una alta intensidad de luz. Usamos como modelo dos especies congenéricas de Fabaceae. Copaifera langsdorffii es una especie arbórea ampliamente distribuida y C. oblongifolia es un arbusto de distribución geográfica restringida.Métodos: Se colectaron semillas de estas especies de plantas en un área de vegetación de Cerrado, al norte del estado de Minas Gerais, Brasil. Los efectos de la disponibilidad de luz sobre la germinación de semillas y el desarrollo de plántulas se realizaron en una cámara de germinación con fotoperíodo controlado, temperatura e intensidad de luz.Resultados clave: El árbol de amplia distribución (C. langsdorffii) tuvo mayor masa de semillas que el arbusto (C. oblongifolia). Las semillas de C. langsdorffii germinaron más rápido bajo alta disponibilidad de luz, mientras que las semillas de C. oblongifolia requirieron menos tiempo para germinar bajo poca luz disponible y oscuridad. En alta intensidad de luz, las semillas de C. langsdorffii y de C. oblongifolia tuvieron similares porcentajes, mientras que las semillas de C. oblongifoliamostraron una mayor germinación en baja intensidad de luz y oscuridad. La masa de semillas mostró una relación negativa con el porcentaje de germinación, pero esta relación varió en función de las especies y de la disponibilidad de luz. Las plántulas de C. langsdorffii tuvieron mayor desarrollo de brotesy raíces que C. oblongifolia. En contraste, la relación raíz:brotefue mayor en arbustos que en árboles.Conclusiones: Nuestros resultados tienen implicaciones importantes para comprender los patrones de distribución de dos especies de Copaifera y poder explicar la capacidad de C. oblongifolia para colonizar áreas perturbadas..

  • English

    Background and Aims: Environmental factors can interact with plant life history to determinate the reproductive strategies of adult plants and seedling recruitment. We expect that widely distributed tree species produce heavier seed and with greater variation in seed size than shrubs of restricted geographic distribution. We also predict that widely distributed tree species should be capable to germinate and develop under variable range of light conditions, while sun-adapted shrubs should germinate and develop better under high light intensity. We used as models two congeneric species of Fabaceae. Copaifera langsdorffii is a widely distributed arboreal species and C oblongifolia is a shrub with restricted distribution. Methods: Seeds were collected from two plant species in a Cerrado vegetation area, northern Minas Gerais, Brazil. The effects of light available on seed germination and seedling development was conducted in a germination chamber with controlled photoperiod, temperature and light intensity.Key results: The widely distributed tree (C. langsdorffii) had greater seed mass than the shrub (C. oblongifolia). Seeds of C. langsdorffii germinated faster under available high light, while the shrub C. oblongifolia seeds required less time to germinate under available low light and darkness. Under high light intensity, germination percentage of C. langsdorffii and C. oblongifolia seeds did not vary. However, seeds of the shrub showed a higher germination percentage under low light intensity and darkness. In general, seed mass showed a negative relationship with germination percentage, but this relationship varied in function of species and the availability of light. Copaifera langsdorffii seedlings had larger shoots and roots than C. oblongifolia. In contrast, the root:shoot ratio was higher in shrub than in tree species.Conclusions: Our results have important implications for understanding the patterns of distribution of two Copaifera species and explain the ability of C. oblongifolia to colonize disturbed areas.