Consecuencias de la domesticación de Stenocereus stellatus en el tamaño de las semillas y en la germinación en un gradiente de estrés hídrico Translated title: Consequences of domestication of Stenocereus stellatus in seed size and germination in a water stress gradient

Abstract

Stenocereus stellatus es una cactácea columnar de importancia ecológica y cultural en el Valle de Tehuacán; sus frutos se colectan en poblaciones silvestres, pero también existe manejo silvícola y cultivo de plantas de esta especie en sistemas agroforestales. Investigaciones previas documentaron divergencias morfofisiológicas y genéticas entre poblaciones silvestres y manejadas, ocasionadas por selección artificial y limitaciones al flujo génico entre poblaciones. En esto último podrían influir diferencias en patrones de germinación y establecimiento de semillas en plántulas silvestres y cultivadas en bosques y ambientes manejados. Se probó la hipótesis de que la selección artificial por frutos grandes favorece un mayor tamaño de las semillas en plantas cultivadas, las cuales presentarían mayor tasa de germinación en condiciones de alta humedad, pero serían más susceptibles a estrés hídrico que las semillas de plantas silvestres. Se evaluó el peso de frutos y semillas y su tasa de germinación en un gradiente de humedad (0.0, -0.2, -0.4, -0.6, -0.8 y -1.0 Megapascales) en poblaciones silvestres y cultivadas. Los frutos cultivados y sus semillas fueron significativamente más pesados (54.616 ± 1.547 g, 0.190 ± 0.017 g, respectivamente) que los frutos y semillas silvestres (37.023 ± 1.122 g, 0.15 3± 0.005 g, respectivamente). Los análisis de devianza mostraron diferencias significativas en el inicio (X² = 1,639.0, gl = 4; X² = 236.31, gl = 1, respectivamente) y la velocidad de germinación (X² = 20.91, gl = 4), asociadas al tipo de manejo y al potencial hídrico (las semillas cultivadas fueron más susceptibles al estrés que las silvestres). La selección artificial que favorece frutos grandes parece haber influido indirectamente en el incremento de tamaño de las semillas, y las condiciones ambientales de los sitios manejados podrían haber influido en una mayor susceptibilidad a estrés hídrico.

Translated abstract

Stenocereus stellatus is a columnar cactus species of cultural and ecological importance in the Tehuacán Valley; their fruits are collected from wild populations but plants of this species are also silviculturally managed and cultivated in agroforestry systems. Previous studies documented morpho-physiological and genetic divergences between wild and managed populations caused by artificial selection and limitations to gene flow; nevertheless, the documented divergences could also be influenced by differences in germination and survivorship patterns of wild and cultivated seedlings in forests and managed environments. We hypothesized that artificial selection in favor of larger fruits may in turn favor larger seeds in cultivated plants that also could have higher germination rates in high humidity conditions, but more susceptible to water stress than seeds from wild plants. We evaluated fruit and seed weight and germination rates in a water stress gradient (0.0, -0.2, -0.4, -0.6, -0.8, and -1.0 Megapascals) in wild and cultivated populations. Cultivated fruits and seeds were significantly heavier (54.616 ± 1.547 g, 0.190 ± 0.017 g, respectively) than wild fruits and seeds (37.023 ± 1.122 g, 0.153 ± 0.005 g, respectively). Deviance analysis showed significant differences in starting germination (X² = 1639.0, df = 4; X² = 236.31, df = 1, respectively) and velocity (X² = 20.91, df = 4) associated to management and water potential (cultivated seeds were more susceptible to water stress than wild ones). Artificial selection favoring larger fruits has apparently influenced indirectly seed size and differences; in wild and managed environments could have influenced differences of seed susceptibility to water stress.