La historia de la domesticación y la selección de la alfalfa: una nueva perspectiva basada en la diversidad genética relacionada con la germinación de las semillas en respuesta a la temperatura y la escarificación

La alfalfa (Medicago sativa), una importante leguminosa forrajera perenne, pertenece a un complejo de especies que incluye varias subespecies con poblaciones silvestres y cultivadas. El establecimiento de las plantaciones puede verse comprometido por una germinación deficiente. La escarificación de las semillas, su deterioro y la temperatura influyen en la germinación. El objetivo de este estudio fue analizar la diversidad genética de la germinación de la alfalfa en respuesta a tres factores: (1) se evaluó la temperatura, con siete temperaturas constantes que oscilaban entre 5 y 40 °C, en 38 accesiones; (2) se evaluó la escarificación de las semillas en las mismas accesiones a 5 y 22 °C; (3) se evaluó el deterioro de las semillas en dos accesiones y dos lotes de semillas a las siete temperaturas. Se modeló la dinámica de germinación de los lotes de semillas a lo largo del tiempo y se analizaron tres parámetros: la germinabilidad (capacidad de germinación), la tasa máxima de germinación (porcentaje máximo de semillas que germinan por unidad de tiempo) y el tiempo de latencia hasta que germina la primera semilla. La escarificación de las semillas mejoró la germinabilidad a ambas temperaturas y su efecto fue mucho mayor en las accesiones de falcata y de sativa silvestres. Se plantea la hipótesis de una pérdida incompleta del rasgo de «semilla dura» durante la domesticación y la selección, lo que indica que la introducción de material silvestre en los programas de mejora genética debería ir seguida de una selección para la germinabilidad sin escarificación. Los lotes de semillas con germinabilidad alterada presentaron una baja germinación a temperaturas extremas, tanto frías como cálidas, lo que sugiere que se requieren temperaturas moderadas para favorecer la germinación de los lotes de semillas dañadas. Se observó una gran diversidad genética en cuanto a la germinación (tanto en capacidad como en tasa) en respuesta a la temperatura. Todas las accesiones presentaron una germinación óptima a 15 o 22 °C y una germinación deficiente a 40 °C. Las variedades y razas autóctonas de sativa presentaron una alta germinación entre 5 y 34 °C, mientras que la germinación de falcata y de las accesiones silvestres de sativa se vio mermada a 5 o 34 °C, respectivamente. Estas diferencias se interpretan en términos de adaptación al clima de sus regiones de origen geográfico con el fin de escapar de los riesgos de heladas o de calor/sequía. Estos nuevos hallazgos aportan información sobre la adaptación y la domesticación de la alfalfa en su amplia área geográfica. Sugieren que es necesaria una mejora adicional de la germinación, especialmente al introducir material silvestre en los programas de mejora genética, con el fin de eliminar los requisitos de escarificación y limitar las diferencias en la respuesta a la temperatura.