ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Laura McGinnis, (301) 504-1654, lmcginnis@ars.usda.gov

The challenge of germinating oil-rich seeds after they've been stored in low temperatures is being met by Agricultural Research Service (ARS) scientists in Fort Collins, Colo.

Cuphea is a genus of herbaceous annual plants that grow throughout the Western Hemisphere. Many Cuphea species' seeds yield oils with useful commercial properties, but the lauric and myristic fatty acids which make them marketable can impede their germination following cold storage.

Because lauric and myristic fatty acids have 12 and 14 carbons, respectively, the lipids containing these acids crystallize when stored at 0 degrees Fahrenheit, the standard temperature for long-term seed preservation. When returned to room temperature, the lipids remain crystallized and the seeds usually don't germinate.

Plant physiologist Christina Walters and her colleagues in the ARS Plant Germplasm Preservation Research Unit suspect that freezing temperatures disrupt the forces binding the contents within the seeds' cells, so they cannot function properly when the seeds rehydrate.

With support from ARS researchers in Ames, Iowa, the team examined the seeds' lipid composition, identified the species susceptible to damage, and developed a solution: warming the seeds before germination.

Cuphea seeds can be harvested, dried and stored like other seeds. But before germination, they should be heated for 10 minutes at 113 degrees Fahrenheit. Seeds which have undergone cold storage and reheating are capable of germination, although electron micrograph images show significant differences between post- and pre-storage seeds.

The researchers believe their findings can be used to improve long-term seed storage for other oil-rich tropical species, such as coffee, papaya, citrus and oil palm. This discovery will enable genebanks to better preserve the genetic diversity of these species for future breeding programs.

Read more about the research in the July 2006 issue of Agricultural Research magazine, available online at: http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jul06/seeds0706.htm.

ARS is the U.S. Department of Agriculture's chief scientific research agency.

Mejorando la germinación de semillas

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Laura McGinnis, (301) 504-1654, lmcginnis@ars.usda.gov

El desafío de germinar las semillas ricas en aceite después de almacenarlas en temperaturas bajas está siendo investigado por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) en Fort Collins, Colorado.

Cuphea es un género de plantas herbáceas anuales que crecen por todo el hemisferio occidental. Muchas de las semillas de especies de cuphea rinden aceites con propiedades comerciales útiles, pero los ácidos láuricos y miristicos que los hacen vendibles pueden impedir la germinación de las semillas después de un almacenaje frió.

Ya que los ácidos grasos láuricos y miristicos tienen 12 y 14 carbonos, respectivamente, estos ácidos se cristalizan cuando almacenados en 0 grados Fahrenheit, la temperatura normal para preservación de semillas a largo plazo. Cuando las semillas son restituidas a la temperatura ambiental, los lípidos se quedan cristalizados y las semillas usualmente no germinan.

La fisióloga de plantas Christina Walters y sus colegas en la Unidad de Investigación de Preservación de Germen Plasma de Plantas, mantenida por ARS en Fort Collins, sospechan que las temperaturas heladas interrumpen las fuerzas que atan los contenidos dentro de las células de las semillas, así que no pueden funcionar adecuadamente cuando las semillas se hidratan de nuevo.

Con el soporte de investigadores del ARS en Ames, Iowa, el grupo examinó la composición de los lípidos de las semillas, identificó las especies susceptibles al daño, y desarrolló una solución: recalentando las semillas antes de germinación.

Las semillas de cuphea pueden ser cosechadas, secadas y almacenadas igual como otras semillas. Pero antes de germinación, ellas deben ser calentadas por 10 minutos a 113 grados Fahrenheit. Las semillas que han pasado por un almacenaje frió y un recalentamiento son capaces de germinación, aunque imágenes de micrografía electrónica muestran diferencias significantes entre las semillas antes y después del almacenaje.

Los investigadores creen que sus hallazgos pueden ser usados para mejorar el almacenaje a largo plazo de semillas para otras especies tropicales ricas en aceite, tales como café, papaya, cítrico y palma de aceite. Este descubrimiento les permitirá a los bancos de genes a preservar mejor la diversidad genética de estas especies para programas de propagación en el futuro.

Lea más sobre la investigación en la revista 'Agricultural Research' de julio 2006: http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jul06/seeds0706.htm

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.