Seed weight and pregerminative treatments in the in vitro germination of Echinocactus platyacanthus and Echinocactus horizonthalonius

Authors

  • Dolores Adilene Garcia-González Universidad Autónoma de Ciudad Juárez image/svg+xml
    • Pedro osuna-Avila Universidad Autónoma de Ciudad Juárez image/svg+xml
      • Juan Pedro Flores-Margez Universidad Autónoma de Ciudad Juárez image/svg+xml

        DOI:

        https://doi.org/10.19136/era.a13n1.4541

        Keywords:

        Mechanical scarification, seed weight, seed size, seedling size

        Abstract

        Echinocactus platyacanthus and Echinocactus horizonthalonius are in constant risk due to the deterioration of its natural habitat. The objective was to compare seed weight among E. platyacanthus and E. horizonthalonius and what effect does it have with seeds´s morphometric variables. To determine if the interaction among pregerminative treatments and seed weight have an effect on the germination percentage and seedling size as well and produce a morphological description of the seedlings for 60 days. The seeds of E. platyacanthus and E. horizonthalonius were divided into three weight categories. The pregerminative treatments were control, soaking in water for 24 hours, 25% sulfuric acid, 30% hydrochloric acid and mechanical scarification. The seedlings obtained with mechanical scarification were photographed for morphological description for 60 days. Weight category 3 of E. horizonthalonius seeds showed the largest size with 3.06 ± 0.07 mm in length, 2.28 ± 0.07 mm in width, and an area of ​​5.09 ± 0.20 mm2. E. platyacanthus seeds of weight category 2 with 24-hour soaking water treatment, H2SO4, and mechanical scarification obtained 100% germination. The interaction of pregerminative treatments and seed weight indicate that the highest percentage of germination and seedling size is obtained with medium-sized seeds of E. platyacanthus and E. horizonthalonius. The mechanical scarification treatment promotes the hightest germination in E. horizonthalonius seeds. The seedlings of both species presented morphological differences in the first 60 days of growth.

        Downloads

        Download data is not yet available.

        References

        Abud HF, Gonçalves NR, Espeiron RGR, Pereira DS, Esmeraldo BAM (2010) Germinação e expressão morfológica de frutos, sementes e plântulas de Pilosocereus pachycladus Ritter. Revista Ciência Agronômica 41(3): 468-474. https://doi.org/10.1590/S1806-66902010000300021

        Abud FH, Gonçalves NR, Pereira MS, Pereira DS, Espeiron RGR, Esmeraldo BAM (2012) Germination and morphological characterization of the fruits, seeds, and seedlings of Pilosocereus gounellei. Brazilian Journal of Botany 35: 11-16. https://doi.org/10.1590/S0100-84042012000100003

        Almeida CVT, Amorim DSEP, Cunha RAC (2021) 5 medium MS at different concentrations in the initial development in vitro of Melocactus conoideus Buinin & Brederoo. Scientia: Revista Científica Multidisciplinar 6(2): 81-91.

        Almeida OJG, Paoli AAS, Souza LA, Cota-Sánchez JH (2013) Seedling morphology and development in the epiphytic cactus Epiphyllum phyllanthus (L.) Haw. (Cactaceae: Hylocereeae). Journal of the Torrey Botanical Society 140(2): 196-214. https://doi.org/10.3159/TORREY-D-12-00031.1

        Arroyo-Cosultchi G, Terrazas T, Arias S, López-Mata L (2007) Morfología de la semilla en Neobuxbaumia (Cactaceae). Boletín de la Sociedad Botánica de México 81: 17-25. https://doi.org/10.17129/botsci.1762

        Ayala-Cordero G, Terrazas T, López-Mata L, Trejo C (2004) Variación en el tamaño y peso de la semilla y su relación con la germinación en una población de Stenocereus beneckei. Interciencia 29(12): 692-697.

        Camacho-Velázquez A, Arias S, García-Campusano F, Sánchez-Martínez E, Vázquez-Santana S (2018) Seed development and germination of Strombocactus species (Cactaceae): A comparative morphological and anatomical study. Flora 242: 89-101. https://doi.org/10.1016/j.flora.2018.03.006

        Cano-Vázquez A, López-Peralta MC, Zavaleta-Mancera HA, Cruz-huerta N, Ramírez-Ramírez I, Gardea-Béjar A, González-Hernández VA (2015) Variación en grados de latencia en semillas entre colectas de chile piquín (Capsicum annum var. glabriusculum). Botanical Sciences 93(1): 175-184.

        Cenizo JV, Mazzola MB, Corro MBM, Kin AG (2013) Características morfológicas y anatómicas de las plántulas de Trichocereus candicans (Cactaceae). Boletín de la Sociedad Argentina de Botánica 48(3-4): 443-451. https://doi.org/10.31055/1851.2372.v48.n3-4.7556

        Costa CMS, Pereira DPE, Barros TS, De Souza NML, De Sousa LM, Pereira BC, Cavalcanti DAC, Vaines DSSF (2022) Pre-germination treatments in pitaya (Hylocereus spp.) seeds to attenuate salt stress. Revista Ciencia Agronómica 53: e20218121. https://doi.org/10.5935/1806-6690.20220034

        García-González DA, Osuna-Ávila P, Santos-Díaz MS, Flores-Margez JP (2022) Initial seed weight and scarification affect in vitro germination of Echinocactus parryi (Engelm.). Agrociencia 56(5): 1-9. https://doi.org/10.47163/agrociencia.v56i5.2484

        Gold K, León-Lobos P, Way M (2004) Manual de recolección de semillas de plantas silvestres para conservación a largo plazo y restauración ecológica. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regional de Investigación Intihuasí. La Serena, Chile. 62 pp.

        Gómez-Serrano G, Martínez J, Arreguín-Sánchez ML, García OF (2021) Germinación y crecimiento de Echinocactus platyacanthus Link & Otto (Cactaceae). Polibotánica 52: 117-133. https://doi.org/10.18387/polibotanica.52.9

        González SL, Chichizola GA, Rovere AE (2024) Germinación de semillas nativas colonizadoras de taludes viales del noroeste patagónico. Ecología Austral 34(1): 52-65. https://doi.org/10.25260/EA.24.34.1.0.2182

        González-Cortés A, Ramírez-Godina F, Reyes-Valdés H, Robledo-Torres V, Pérez-Rodríguez MA, Villareal-Quintanilla JA, López-Benitez A (2019) Morfología de semillas de siete especies del género Opuntia (Cactaceae) del sureste de Coahuila (México). Boletín de la Sociedad Argentina de Botánica 54(4): 493-507. https://doi.org/10.31055/1851.2372.v54.n4.23572

        González-Vélez G, Andrés-Hernández AR, Álvarez-Quiroz N, Martínez-Moreno D, Rivas-Arancibia SP (2020) Germinación de semillas de seis especies arbóreas maderables de una selva baja caducifolia en Puebla, México. Agrociencia 54(2): 227-240.

        Guerrero-Muñoz P, Zavaleta-Mancera HA, Barrientos-Priego AF, Gallegos-Vázquez C, Núñez-Colín CA, Valadez-Moctezuma E, Cuevas-Sánchez JA (2006) Técnica para el estudio de la morfología interna de semillas duras en Opuntia. Revista Fitotecnia Mexicana 29(2): 37-43 https://doi.org/10.35196/rfm.2006.Especial_2.37

        IBM (2017) IBM SPSS Estatistics for Windows, version 24.0. IBM Corp. Armonk, USA.

        IUCN. 2024. The International Union for Conservation of Nature. Red List of Threatened Species, versión 14. https://www.iucnredlist.org/resources/redlistguidelines. Fecha de consulta: 12 de septiembre de 2024).

        Lemus-Barrios H, Barrios D, García-Beltrán JA, Arias S, Majure LC (2021) Taxonomic implications of seed morphology in Melocactus (Cactaceae) from Cuba. Willdenowia 51: 91-113 https://doi.org/10.3372/wi.51.51108

        López-Escamilla AL, López-Herrera M, Loaiza-Alanís (2016) Efecto de diferentes agentes gelificantes en la germinación y desarrollo in vitro de plántulas de Echinocactus platyacanthus Link et Otto (Cactaceae). Polibotánica 42: 153-166. https://doi.org/10.18387/polibotanica.42.8

        Loza-Cornejo S, Terrazas T (2011) Morfo-anatomía de plántulas en especies de Pachycereeae: ¿Hasta cuándo son plántulas?. Boletín de la Sociedad Botánica de México 88(1): 1-13

        Manzo RMS, González RH, García DLSG, García-Moya E, Espinosa-Hernández V, Corona TT, Robledo-Paz A (2022) Viabilidad y germinación de semillas de cuatro especies amenazadas de cactáceas. Caldasia 44(2): 209-220. https://doi.org/10.15446/caldasia.v44n2.86192

        Martino PA, Las Peñas ML, Gurvich DE (2021) Asociaciones entres las características reproductivas y la abundancia en Gymnocalycium quehlianum (Cactaceae) a lo largo de un gradiente altitudinal. Botanical Sciences 99(3): 514-524. https://doi.org/10.17129/botsci.2762

        Mascot-Gómez E, Flores J, López-Lozano NE, Yáñez-Espinosa L (2019) Seed germination of southern Chihuahuan Desert cacti: Effect of mucilage, light and phytohormones. Flora 263: 151528. https://doi.org/10.1016/j.flora.2019.151528

        Mendoza-Pedroza SI, Méndez-Gaona E, Pérez-Cruz KU, Hernández-Livera A, Escalante-Estrada JA, Domínguez-Martínez PA (2023) Tamaño de semilla y su efecto sobre el crecimiento de plántulas de Cajanus cajan (L.) Millsp. Revista Fitotecnia Mexicana 46(4A). https://doi.org/10.35196/rfm.2023.4A.497

        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. https://orcid.org/0000-0002-5697-3106

        Murashige T, Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum 15(3): 473-497.

        Navarro MC, Tzompa R, González EM (2014) Propagación de Echinocactus platyacanthus: efectos del sustrato, viabilidad y escarificación de semillas. Zonas Áridas 15(1): 31-47.

        Núñez-Gastelum JA, González-Fernández R, Herrera AH, Campas-Baypoli ON, Rodríguez-Ramírez R, Lobo-Galo N, Valero-Galván J (2018) Morphological caracteristics, chemical composition and antioxidant activity of seeds by four wild opuntia species from North of Mexico. Journal of the Professional Association for Cactus Development 20: 23-33

        Pivatto MS, Funes G, Ferreras AE, Gurvich DE (2014) Seed mass, germination and seedling traits for some central Argentinian cacti. Seed Science Research 24: 71-77 https://doi.org/10.1017/S0960258513000366

        Osuna-Ávila P, Flores-Marge JP, García-González DA (2025) Efecto de tratamientos pregerminativos y peso de las semillas en la germinación in vitro de Kroenleinia grusonii (Cactaceae). Acta Botanica Mexicana 132(e2414): 1-15. https://doi.org/10.21829/abm132.2025.2414

        Reyes-Corral VI, González-Fernández R, Quiñónez-Martínez M, Rodrigo-García J, Garza-Vallejo GI, Valero-Galván J (2022) Characterization of the morphometry, germination process, phytochemicals, and antioxidant capacity of seeds of three species of the genus Cylindropuntia (Cactaceae) of Chihuahua state. Journal of the Professional Association for Cactus Development 22: 251-268. https://doi.org/10.56890/jpacd.v24i.506

        Robles-Martínez M, Barba- de la Rosa AP, Guéraud F, Negre-Salvayre A, Rossignol M, Santos-Díaz MDS (2016) Establishment of callus and cell suspensions of wild and domesticated Opuntia species: study on their potential as a source of metabolite production. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 124: 181-189. https://doi.org/10.1007/s11240-015-0886-0

        Rojas-Aréchiga M, Mandujano MC, Golubov JK (2013) Seed size and photoblastism in species belonging to tribe Cacteae (Cactaceae). Journal of Plant Research 126: 373-386. https://doi.org/10.1007/s10265-012-0526-2

        Rojas-Aréchiga M, Mandujano-Sánchez MC (2017) Latencia secundaria en especies de la tribu cacteae (Cactaceae). Polibotánica 44: 137-145. https://doi.org/10.18387/polibotanica.44.10

        Rosas-López U, Collazo-Ortega M (2004) Conditions for the germination and the early growth of seedlings of Polaskia chichipe (Goss.) Backeberg and Echinocactus platyacanthus Link and Otto fa. grandis (Cactaceae). Phyton-International Journal of Experimental Botany 73: 213-220.

        Ruiz-Pérez A, Vázquez-Díaz E, Ybarra-Moncada MC, García-Nava JR (2021) Calidad de semilla y sobrevivencia de plántulas de Echinocactus platyacanthus from three regions of México. Revista Fitotecnia Mexicana 44(1): 33-40. https://doi.org/10.35196/rfm.2021.1.33

        Sánchez J, Estrada CE, García AMA, Duarte HMF, García GF, Valenzuela NLM, Muro PG (2023) Los ambientes áridos y semiáridos: su relación con la dispersión y germinación de especies. Revista Mexicana de Ciencias Forestales 14(75). https://doi.org/10.29298/rmcf.v14i75.1288

        Sánchez MB, Villegas AN, Quezada PJ, Nova PM (2021) Germinación y descripción morfológica de Oroceresus psudofussulatus (Cactaceae) especie endémica de los valles Xéricos interandinos de la puna norte de Bolivia. Revista de Investigación en Innovación Agropecuaria y de Recursos Naturales 8: 30-37. https://doi.org/10.53287/cpoc6464nu83h

        Sánchez-Salas J, Flores J, Martínez-García E (2006) Efecto del tamaño de semilla en la germinación de Astrophytum myriostigma Lemaire. (Cactaceae), especie amenazada de extinción. Interciencia 31(5): 371-375.

        Sánchez-Villegas VA, Rascón-Chu CA (2017) Efecto de la escarificación química y del ácido giberélico en la germinación de Mammillaria mainiae. Cactáceas y suculentas mexicanas 62(1): 4-12.

        SEMARNAT (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. https://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/435/1/NOM_059_SEMARNAT_2010.pdf. Fecha de consulta: 25 de Julio de 2024.

        Uribe-Salazar Y, Quintanar-Isaias A, Marbosa-Marínez C, Flores J, Jiménez-Sierra CL (2022) Morfoanatomía, histoquímica y germinación de las semillas de Mammillaria parkinsonii Ehrenb. (Cactaceae). Polibotanica 53: 119-134. https://doi.org/10.18387/polibotanica.53.8

        Utami EP, Santika E, Hidayat C (2021) The mechanical and chemical scarification to break dormancy and increasing vigor of sunan candlenut seed. International e-Conference on Sustainable Agriculture and Farming System 694(1): 012028. https://doi.org/10.1088/17551315/694/1/012028

        Valero-Galván J, Arguijo-Núñez JM, González-Fernández R (2023) Ecología de Echinocactus Horizonthalonius (Cactáceae) dentro de la sierra Presidio, Ciudad Juárez, Chihuahua, México. En: Ronova GM, Rascón KM (eds) Un recorrido desde la paleontología hasta la biotecnología. Universidad Autónoma de Ciudad Juárez. Ciudad Juárez, Chihuahua, México. pp. 99-111.

        Villanueva RM, Navarro MDC, Eliosa HR (2016) Germinación de tres especies de cactáceas endémicas de México en condiciones asépticas. Zonas Áridas 16(1): 1-16.

        Downloads

        Published

        2026-03-27

        Issue

        Section

        SCIENTIFIC ARTICLE

        How to Cite

        Garcia-González, D. A., osuna-Avila, P., & Flores-Margez, J. P. (2026). Seed weight and pregerminative treatments in the in vitro germination of Echinocactus platyacanthus and Echinocactus horizonthalonius. Ecosistemas Y Recursos Agropecuarios, 13(1). https://doi.org/10.19136/era.a13n1.4541

        Most read articles by the same author(s)