Effect of aging in seed germination of native Northern Mexican Plateau grassland species

Seed viability loss of native Northern Mexican species

keywords: Dormancy, germination, gypsophylous grasslands, halophyte grasslands, t50

Abstract

Background: Direct seeding of native species can be a good alternative in terms of benefit / cost for restoration in semi-arid ecosystems. In these cases, it is essential to have data on the germinability, percentage and mean germination time to define strategies that ensure a sufficient and timely quantity of plant.

Questions and / or Hypotheses: Does the germinability and mean germination time of representative seeds of the Mexican Altiplano change, in a period of two years? What percentage of germination does each species present?

Studied species: Frankenia gypsophila, Machaeranthera pinnatifida, Muhlenbergia villiflora, Scleropogon brevifolius, Dasyochloa pulchella and Zinnia anomala.

Study site and dates: Grasslands of the RTP El Tokio and the Forest Sciences Faculty Labs from 2017 to 2019.

Methods: The germinability of seeds was evaluated, by means of germination tests, of six species of the grasslands of the RTP El Tokio, after zero, eight, 24 and 27 months of field collection.

Results: Only one species (Frankenia gypsophila) remained viable after 27 months and by that date its germination percentage was three times lower with respect to the first two dates. All the evaluated species presented t50 values lower than seven days.

Conclusions: The percentage and mean germination time of the studied species will allow estimating the number of seeds required to obtain the desired density in a sowing for restoration purposes. The results suggest that these species are not suitable for preservation in an ex-situ seed bank stored under semi-controlled environmental conditions.

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Author Biographies

Andrea Sobrevilla-Covarrubias, Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Forestales, CAC Ecosistemas Terrestres, Linares

Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Forestales. Master student.

Mariana del Rocío Contreras-Quiroz, Promotoría Local de Desarrollo Forestal Lerdo de la Comisión Nacional Forestal, Lerdo

Technical and Social Participation Management. Local Promoter of Forestry Development in Lerdo, Durango

Maritza Gutiérrez-Gutiérrez, Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Forestales, CAC Ecosistemas Terrestres, Linares

Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Forestales. Full time professor.

Effect of aging in seed germination of native Northern Mexican Plateau grassland species

References

Anton AM, Connor HE, Astegian ME. 1998. Taxonomy and floral biology of Scleropogon (Eragrostideae: Gramineae). Plant Species Biology 13: 35-50. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1442-1984.1998.tb00246.x

Arreola-Nava HJ, Terrazas T. 2004. S. zopilotensis Arreola-Nava and Terrazas (Cactaceae), a new species from México. Brittonia 56: 96-100. DOI: https://doi.org/10.1663/0007-196X(2004)056[0096:SZAATC]2.0.CO;2

Arriaga L, Espinoza JM, Aguilar C, Martínez E, Gómez L, Loa E. coords. 2000. Regiones terrestres prioritarias de México. Escala de trabajo 1:1 000 000. México: Comisión Nacional para el Conocimiento y uso de la Biodiversidad. http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/regionalizacion/doctos/rtp_080.pdf (accessed August 8, 2020).

Bassett I, Simcock R, Mitchell N. 2005. Consequences of soil compaction for seedling establishment: Implications for natural regeneration and restoration. Austral Ecology 30: 827-833. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1442-9993.2005.01525.x

Baskin CC, Baskin JM. 1998. Ecology of seed dormancy and germination in grasses. In: Cheplick, GP, eds. Population biology of grasses. Cambridge, UK: Cambridge University Press, pp. 30-83. ISBN: 978-0521572057

Baskin JM, Baskin CC, Li X. 2000. Taxonomy, anatomy, and evolution of physical dormancy in seeds. Plant Species Biology 15: 139-152. https://doi.org/10.1046/j.1442-1984.2000.00034.x

Casas G, Veitía N. 2008. Aplicación de métodos de comparaciones múltiples en Biotecnología Vegetal, Biotecnología Vegetal 8: 67-71.

CNA [Comisión Nacional del Agua]. 2021. Proyecto De Bases De Datos Climatológicos, San Rafael, Galeana. CDMX, México: Coordinación General del Servicio Meteorológico Nacional. https://smn.conagua.gob.mx/tools/RESOURCES/Mensuales/nl/00019057.TXT (accessed October 12, 2021).

Commander LE, Golos PJ, Miller BP, Merritt DJ. 2017. Seed germination traits of desert perennials. Plant Ecology 218: 1077-1091. DOI: https://doi.org/10.1007/s11258-017-0753-7

CONABIO [Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad]. 2020. Biodiversidad mexicana. Categorías de riesgo en México. https://www.biodiversidad.gob.mx/especies/catRiesMexico (accessed January 14, 2021).

Contreras-Quiroz MR, Pando-Moreno M, Jurado E. 2015. Seed germination of plant species from semiarid zones after hydration-dehydration treatments. Revista Chapingo Serie Zonas Áridas 14: 41-50.

Delgado-Sánchez P, Ortega-Amaro MA, Jiménez-Bremont JF, Flores J. 2011. Are fungi important for breaking seed dormancy in desert species? Experimental evidence in Opuntia streptacantha (Cactaceae). Plant Biology 13: 154-159. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1438-8677.2010.00333.x

Díaz LZ. 1993. Observaciones sobre el comportamiento en la germinación de las semillas de Asphodelus L. (Asphodelaseae). Lagascalia 17: 329-352.

Dorner J. 2002. An introduction to using native plants in restoration projects. Seatle, Washington: Plant Conservation Alliance. https://www.fs.fed.us/wildflowers/Native_Plant_Materials/documents/intronatplant.pdf (accessed February 26, 2021).

Echavarría-Cháirez FG, Rubio-Aguirre FA. 2020. Deterioro de los pastizales por agricultura y ganadería. In: CONABIO, eds. La biodiversidad en Zacatecas. Estudio de Estado. México. pp. 407-411. ISBN 978-607-8570-37-9.

Eira MT, Caldas LS. 2000. Seed dormancy and germination as concurrent processes. Revista Brasileira de Fisiología Vegetal 12: 85-104.

Elías SG, Copeland LO, McDonald MB, Baalbaki RZ. 2012. Seed testing: Principles and practices. Michigan, USA: Michigan State University Press. ISBN: 978-1611860399

Escudero A, Carnes LF, Pérez-García F. 1997. Seed germination of gypsophytes and gypsovags in semi-arid central Spain. Journal of Arid Environments 36: 487-497. DOI: https://doi.org/10.1006/jare.1996.0215

Estrada-Castillón E, Scott-Morales L, Villarreal-Quintanilla JA, Jurado-Ybarra E, Cotera-Correa M, Cantú-Ayala C, García-Pérez J. 2010. Clasificación de los pastizales halófitos del noreste de México asociados con perrito de las praderas (Cynomys mexicanus): diversidad y endemismo de especies. Revista Mexicana de Biodiversidad 81: 401-416. DOI: http://dx.doi.org/10.22201/ib.20078706e.2010.002.231

Finch-Savage WE, Leubner-Metzger G. 2006. Seed dormancy and the control of germination. New Phytologist 171: 501-523. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2006.01787.x

Flores J, Arredondo A, Jurado E. 2005. Comparative seed germination in species of Turbinicarpus: an endangered cacti genus. Natural Areas Journal 25: 183-187.

Gutiérrez M. 2008. Impacto antropogénico en la región prioritaria para la conservación “El Tokio”, en el altiplano mexicano. MSc Thesis. Universidad Autónoma de Nuevo León.

Hejda M, Pyšek P, Jarošík V. 2009. Impact of invasive plants on the species richness, diversity and composition of invaded communities. Journal of Ecology 97: 393-403. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2745.2009.01480.x

Hernández JA, Pérez DR. 2021. Tratamientos germinativos para restauración ecológica en gran escala en tierras secas: avances en Larrea cuneifolia Cav. SEMIÁRIDA Revista de la Facultad de Agronomía UNLPam 31: 45-54. DOI: http://dx.doi.org/10.19137/semiarida.2021(01).45-54

INEGI [Instituto Nacional de Estadística y Geografía]. 1981. Carta estatal. Climas escala 1:1000000. DF, México.

Jurado E, Aguirre O, Flores J, Navar J, Villalón H, Wester D. 2000. Germination in Tamaulipan thornscrub of northeastern Mexico. Journal of Arid Environments 46: 413-424. DOI: https://doi.org/10.1006/jare.2000.0684

Jurado E, Westoby M. 1992. Germination biology of selected Central Australian plants. Australian Journal of Ecology 17: 341-348. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1442-9993.1992.tb00816.x

Khurana E, Singh JS. 2001. Ecology of tree seed and seedlings: implications for tropical forest conservation and restoration. Current Science 80: 748-757.

Mandujano MC, Montaña C, Rojas-Aréchiga C. 2005. Breaking seed dormancy in Opuntia rastrera from the Chihuahuan desert. Journal of Arid Environments 62: 15-21. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2004.10.009

Martínez Sánchez JJ, Franco Leemhuis JA, Vicente Colomer MJ, Muñoz Muñoz M, Bañón Arias S, Conesa Gallego E, Fernández Hernández JA, Valdés Illán R, Miralles Crespo J, Ochoa Rego J, Aguado López M, Esteva Pacual J, López Marín, J, Aznar Morell L. 2008. Especies silvestres mediterráneas con valor ornamental. Selección, producción viverística y utilización en jardinería. Murcia, España: Dirección General de Patrimonio Natural y Biodiversidad, Consejería de Agricultura y Agua, Región de Murcia. ISBN: 978-84-691-8182-9

McCready B, Mehlman D, Kwan D, Abel B. 2005. The nature conservancy’s prairie wings project: a conservation strategy for the grassland birds of the Western Great Plains. In: Ralph CJ, Rich, TD, eds. Bird conservation Implementation and integration in the Americas: proceedings of the third international partners in flight conference, 2002 March 20-24; Asilomar, California, Volume 2 Gen. Tech. Rep. PSW-GTR-191. Albany, CA: U.S. Dept. of Agriculture, Forest Service, Pacific Southwest Research Station, pp. 1158-1161. DOI: https://doi.org/10.2737/PSW-GTR-191

Montejo LA, Sánchez JA, Muñoz B. 2002. Incremento de la germinación en semillas de fruta bomba por aplicación de tratamientos pregerminativos de hidratación-deshidratación. Cultivos Tropicales 23: 27-31.

Monteon-Ojeda A, Piedragil-Ocampo B, García-Escamilla P, Durán-Trujillo Y, Romero-Rosales T. 2021. Effect of imbibition treatments on the germination of Stenocereus zopilotensis (Cactaceae) native from Guerrero, Mexico. Terra Latinoamericana 39: 1-8. e827. DOI: https://doi.org/10.28940/terra.v39i0.827

Pando-Moreno M, Reyna L, Scott L, Jurado E. 2018. Caracterización del suelo en colonias de Cynomys mexicanus Merriam, 1892 en el noroeste de México. Revista Mexicana de Ciencias Forestales 4: 98-105. DOI: https://doi.org/10.29298/rmcf.v4i17.424

Patiño J, Whittaker RJ, Borges PAV, Fernández?Palacios JM, Ah-Peng C, Araújo MB, Ávila SP, Cardoso P, Cornuault J, de Boer EJ, de Nascimento L, Gil A, González-Castro A, Gruner DS, Heleno R, Hortal J, Illera JC, Kaiser-Bunbury CN, Matthews TJ, Papadopoulou A, Pettorelli N, Price JP, Santos AMC, Steinbauer MJ, Triantis KA, Valente L, Vargas P, Weigelt P, Emerson BC. 2017. A roadmap for island biology: 50 fundamental questions after 50 years of the theory of island biogeography. Journal of Biogeography 44: 963-983. DOI: https://doi.org/10.1111/jbi.12986

Pérez-García F, Villamil JM. 2001. Viabilidad, vigor, longevidad y conservación de semillas. Hojas Divulgadoras, 2112 HD. España: Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación. https://www.coiaclc.es/wp-content/uploads/2016/05/Viabilidad.pdf (accessed April 23, 2021).

Prisco JT, Haddad CR, Bastos JLP. 1992. Hydration-dehydration seed pre-treatment and its effects on seed germination under water stress conditions. Revista Brasileña de Botánica 15: 31-35.

Rzedowski J. 2006. Vegetación de México 1a Edición Digital. México: Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad.

SEMARNAT [Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales]. 2010. Norma Oficial Mexicana NOM-059-SEMARNAT-2010: Protección ambiental-especies nativas de México de flora y fauna silvestres-categorías de riesgo y especificaciones para su inclusión, exclusión o cambio-lista de especies en riesgo. Diario Oficial de la Federación. 2da Sección, 30 de diciembre de 2010.

Zaragoza-Quintana EP, Cotera-Correa M, Scott-Morales LM, Pando-Moreno M. 2012. Uso histórico del pastizal en las áreas naturales protegidas para el perrito llanero mexicano (Cynomys mexicanus) en Nuevo León, México. In: Cervantes F, Ballesteros-Barrera C, eds. Estudio sobre la Biología de Roedores Silvestres Mexicanos. DF, México: Instituto de Biología, Universidad Nacional Autónoma de México y Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Iztapalapa, pp. 105-115. ISBN: 978-607-02-3779-9

Published
2022-03-22
How to Cite
Sobrevilla-Covarrubias, A., Contreras-Quiroz, M. del R., Gutiérrez-Gutiérrez, M., & Pando-Moreno, M. (2022). Effect of aging in seed germination of native Northern Mexican Plateau grassland species. Botanical Sciences, 100(3), 600-609. https://doi.org/10.17129/botsci.3020
Section
ECOLOGY / ECOLOGÍA