Fenología de Crescentia alata (Bignoniaceae) en Guanacaste, Costa Rica

Los estudios fenológicos generan información que contribuye con el conocimiento de las relaciones entre especies y componentes abióticos de los ecosistemas, disponibilidad de alimento para animales y regeneración de cobertura boscosa. Crescentia alata es una especie arbórea abundante en el bosque tropical seco (BTs); su importancia ecológica, cultural y económica ha sido ampliamente reconocida y por eso existe interés en reproducir esta especie, pero antes es necesario conocer detalladamente su desarrollo fenológico. El objetivo de este estudio fue describir la fenología de C. alata en el BTs de Costa Rica. Se seleccionaron 20 árboles reproductivos en el Parque Nacional Santa Rosa para observar las siguientes fenofases: follaje, floración y fructificación por 14 meses entre 2015 y 2016. Esta especie produjo más follaje en junio, máxima floración en junio y octubre y mayor número de frutos maduros en enero. Los patrones fenológicos en C. alata se relacionaron con factores climáticos comunes, sobre todo precipitación, temperatura y humedad relativa. Los resultados más relevantes de este estudio podrían contribuir a la propagación, el manejo adecuado y la conservación de esta especie.

Phenological studies generate information that contributes knowledge on relationships of species and abiotic components of ecosystems, availability of food for animals and regeneration of forest cover. Crescentia alata is an abundant tree species in tropical dry forests; its ecological, cultural and economic importance has been widely recognized and for this reason there is an interest in reproducing this species, but previously it is necessary to understand its detailed phenological development. The aim of this work was to describe C. alata phenology in dry Costa Rican forests. Twenty reproductive trees were selected at the Santa Rosa National Park to observe phenophases (leaf flushing, flower production, and fructification) during 14 months from 2015 to 2016. Most foliage was observed in June, maximal floration in June and October, and the highest ripe-fruit number in January. Phenological patterns in C. alata were related to common climatic factors as rainfall, temperature, and relative humidity; other factors considered were wind speed, and sun radiation. The most significant phenological data registered for C. alata in this work may contribute to a better management and conservation of this species.

Germinación de semillas de Crescentia alata (Bignoniaceae) en distintas condiciones de temperatura, luminosidad y almacenamiento

Crescentia alata (Bignoniaceae) es una especie arborescente de gran interés cultural y económico desde México hasta Costa Rica. Sin embargo, la protección de las poblaciones naturales y el establecimiento de plantaciones son limitados por la carencia de información sobre germinación de semillas y crecimiento de plántulas. Este estudio pretende caracterizar los frutos y las semillas, evaluar el proceso de germinación a diferentes temperaturas y niveles de luminosidad, y determinar las condiciones óptimas de temperatura, humedad y almacenamiento para mantener viables las semillas. Se midieron altura, diámetro y masa de frutos, así como largo, ancho y masa de semillas; además, se contó el número de semillas por fruto. Asimismo, se evaluó el porcentaje de germinación a cinco temperaturas (15, 20, 30, 20-30 y 25-30 °C), en condiciones de luz-oscuridad, con almacenamiento a tres temperaturas (5° C, 15 °C y ambiente: 22-24 °C) durante 36 meses. También se observó la viabilidad de las semillas conservadas dentro del fruto. El valor promedio del índice de redondez (IR) fue -1.86; esto indica que los frutos son redondeado-achatados. En promedio el fruto midió 7.90 ± 2.58 cm de altura y 9.62 ± 1.21 cm de diámetro; las semillas midieron 0.75 ± 0.07 cm de largo y 0.67 ± 0.05 cm de ancho. La masa promedio del fruto fue 414.57 g y cada fruto tuvo en promedio ca. 691 semillas, que no germinaron a 15 °C ni a 20 °C; en la oscuridad disminuyó la germinación y la viabilidad de las semillas se redujo cuando se almacenaron a temperatura ambiente (22-24 °C) y cuando permanecieron dentro del fruto. Los resultados indican que las semillas de C. alata germinan mejor a 30 °C, en condiciones de luz y separadas de la pulpa del fruto antes de almacenarse; además, almacenadas a temperaturas bajas (5 °C y 15 °C) los porcentajes de germinación y la viabilidad se mantienen altos (ca. 90 %) hasta por tres años. Estos datos pueden contribuir a mejorar el almacenamiento de semillas y la obtención de plántulas para propagación; así podría aumentar el tamaño de las poblaciones con fines económicos o de conservación, lo que favorecería tanto a la especie estudiada como al bosque tropical seco en que habita.

Crescentia alata is a natural resource with cultural and economic value from Mexico to Costa Rica. Nevertheless, protection of natural populations and establishment of plantations are limited by lack of information on seed germination and plant growth. This study aims to characterize size, weight and number of fruits and seeds, to evaluate the seed germination process at different temperatures and light conditions, and to determine the optimal conditions of temperature, humidity, and storage periods for viable seeds. We measured germination at five different temperatures (15, 20, 30, 20-30, and 25-30 °C), in light-dark conditions, with seed storage at three temperatures (5 °C, 15 °C, and ambient temperature: 22-24 °C) during 36 months. Mean values: fruit roundness index -1.86 (i.e. they are flattened-rounded). Fruit height 7.90 ± 2.58 cm, diameter 9.62 ± 1.21 cm; seeds were 0.75 ± 0.07 cm long and 0.67 ± 0.05 cm wide. Fruit mass 414.57 g; each fruit contained on average ca. 691 seeds. Seeds did not germinate at 15 °C or 20 °C; germination decreased in darkness; germination and viability decreased when seeds were stored at ambient temperature (22-24 °C), and when they were preserved inside fruits. The seeds of C. alata germinate better at 30 °C, exposed to light, and separated from the pulp before storage. When seeds are stored at low temperatures (5 °C and 15 °C), high germination and viability percentages (ca. 90 %) can be maintained for three years, allowing conservation programs for the species.

Efecto del almacenamiento ex situ de semillas y de condiciones lumínicas sobre la tasa de crecimiento de plántulas de Crescentia alata (Bignoniaceae)

En el bosque tropical seco, el árbol Crescentia alata (Bignoniaceae) es un recurso cultural y económico, pero han fracasado algunos intentos para establecer plantaciones, que podrían satisfacer la producción comercial y, así, evitar el impacto en las poblaciones naturales. Por tanto, existe la necesidad de generar información biológica sobre esta especie para obtener plantas en condiciones de invernaderos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la tasa de crecimiento de plantas de C. alata obtenidas de semillas que se almacenaron en diferentes períodos y a varias temperaturas, y determinar el efecto de la intensidad de la luz sobre el crecimiento de las plántulas. Se recolectaron frutos en Liberia (Guanacaste, Costa Rica) y se almacenaron semillas por 0, 4, 8 y 14 meses a 5 °C, 15 °C y a temperatura ambiente (22-24 °C). Las plántulas de las semillas almacenadas por 0, 4, 8 y 14 meses se trasplantaron para evaluar el crecimiento después de 8 días, 2 y 16 meses, y en dos condiciones de luminosidad. La morfología de las plántulas de 8 días cambió según el tiempo de almacenamiento. El análisis de componentes principales de la evaluación de 2 meses indica que las variables más significativas fueron biomasa total seca, biomasa seca de hojas, de raíz-vástago, de tallo y de raíz, mientras que en el análisis de la evaluación de 16 meses tales variables fueron biomasa seca de raíz, de raíz-vástago y de hojas, también número de hojas y longitud del vástago. El área foliar específica de plantas con 16 meses de edad obtenidas de semillas almacenadas 14 meses no cambió con la temperatura de almacenamiento. Además, dos condiciones de luminosidad influyeron en la altura, el diámetro del tallo o el número de hojas. El almacenamiento de semillas a 5 °C y 15 °C favoreció el desarrollo de los cotiledones, así como la longitud de la raíz y del hipocótilo. Plantas de 2 meses obtenidas de 0 y 8 meses asignaron mayor biomasa a raíces que a tallos, mejorando así la absorción de agua. Plantas de 16 meses provenientes de semillas no almacenadas desarrollaron el mayor número de hojas, y aquellas de semillas de 8 meses a 5 °C y 15 °C mostraron tallos más cortos. Las semillas almacenadas hasta 14 meses se convirtieron en plantas bien desarrolladas. Se recomienda a futuros investigadores evaluar la viabilidad a diferentes temperaturas de secado de las semillas y en niveles de intensidad lumínica más contrastantes durante el crecimiento.

The dry tropical forest tree Crescentia alata is a cultural and economical resource, but efforts to establish plantations, which could satisfy commercial production and avoid impact on natural populations, have been unsuccessful. So there is a need to generate biological information on this species for obtaining plants in greenhouses. The aim of this work was to evaluate the vigor and growth rate of C. alata seedlings born from seeds that were stored at different periods and temperatures, and to determine the effect of light intensity on the seedlings. Fruits were collected in Liberia (Guanacaste, Costa Rica) and seeds stored for 0, 4, 8, and 14 months at 5 °C, 15 °C, and ambient temperature (22-24 °C). Seedlings from seeds stored for 0, 4, 8 and 14 months were grown to evaluate growth after 8 days, 2 months, and 16 months, and in two different light conditions. Morphology of 8-day-seedlings changed according to storage time. Principal component analysis of 2-month evaluation indicates that the most significant variables were total dry biomass, dry biomass of leaves, root-shoot, stem, and root, while for the analysis of 16-month evaluation these variables were dry biomass of root, root-shoot, and leaves, also leaf number, and shoot length. Specific leaf area of 16-month plants from seeds stored for 14 months did not change with storage temperature. In addition, two different light conditions influence seedling height, stem diameter or leaf number. Seed storage at 5 °C and 15 °C favored development of seedling cotyledons, and length of both root and hypocotyl. Two month-seedlings from 0M and 8M allocated most biomass to roots and less to stems, enhancing this way water absorption. Sixteen-month-plants from non-stored seeds developed the highest leaf numbers, and those plants from 8M seeds at 5 °C and 15 °C showed shorter stems. Seeds stored up to 14 months kept viable, becoming healthy seedlings. We recommend that future researchers evaluate seed viability at different drying temperatures and more contrasting light levels.

Key odor and physicochemical characteristics of raw and roasted jicaro seeds (Crescentia alata K.H.B.).

Jicaro seeds (Crescentia alata) are widely consumed in Central America, primarily as a popular tasty and nutritious beverage called "horchata". Seeds are roasted to develop a specific aroma through a process that has never been explored. Volatile compounds, extracted from raw and roasted jicaro seeds (140°C for 140s) by SAFE (Solvent Assisted Flavor Evaporation), were analyzed by Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS). Twenty-seven volatile compounds were isolated, among which, ethyl-2-methylbutyrate was designated by olfactometry as providing the characteristic jicaro note (0.16 and 0.47mg/kg dry basis (d.b.) in raw and roasted seeds, respectively). The release of volatile compounds from the Maillard reaction, such as pyrazines, and the increase of ethyl-2-methylbutyrate after roasting, exhausted the pleasant jicaro aroma. This mild roasting process had a slight impact on polyphenol, fructose and free amino acid contents, in agreement with the Maillard reaction. Confocal microscopy showed the coalescence of lipids in roasted jicaro seeds, which might explain the higher extracted fat content.