Aspectos morfológicos da dormência física, tolerância à dessecação e armazenamento de sementes de Senna multijuga (Rich.) Irwin et Barn. (Fabaceae) durante a germinação

Abstract

Objetivou-se neste trabalho compreender a superação da dormência física em sementes de Senna multijuga e a variação do grau de dormência, visando a identificação dos locais de entrada de água, a influência da embebição em condições de estresse hipóxico na tolerância à dessecação (TD) em sementes, e o comportamento no armazenamento de sementes durante a germinação. Inicialmente as sementes foram submetidas aos tratamentos de superação de dormência e foi avaliado o padrão de embebição das sementes dormentes e não- dormentes, para caracterizar a dormência física. Mudanças morfológicas durante a superação de dormência e germinação foram observadas e a identificação dos locais de entrada de água foi feita selando a região hilar e por meio da absorção de água pelas partes da semente. As características estruturais do tegumento também foram estudadas. Após, foi avaliada a perda da tolerância à dessecação nas sementes em condições de germinação e em estresse hipóxico, por imersão em água, assim como a perda da integridade de membranas celulares durante a embebição. Foi avaliado também o comportamento durante o armazenamento de sementes submetidas à embebição e posterior dessecação. O uso de água a 80 °C foi eficiente na superação da dormência, sendo possível observar a variabilidade do grau de dormência entre as duas procedências. As sementes dormentes não permitem a entrada de água, apresentando padrão trifásico de embebição para as sementes não-dormentes. A absorção de água ocorre primeiramente pela região hilar, com a micrópila e a lente podendo ser os locais de entrada de água. A região extra-hilar do tegumento, como o pleurograma, não possibilita a entrada de água. O tratamento térmico possibilita o estímulo da região da lente, formando uma protuberância. O tegumento da semente apresenta cutícula, macroesclereídes, linha lúcida, células parenquimáticas, osteoesclereídes. As sementes perdem a TD com o avanço da germinação, mas sendo anterior à protrusão radicular. A embebição em condições de estresse hipóxico possibilita a manutenção da TD por um período mais longo de embebição. Menores danos às membranas celulares são observados com a redução do metabolismo. As sementes submetidas à embebição e dessecação diminuem a longevidade com o armazenamento a temperaturas abaixo de zero. A variabilidade do grau de dormência pode ser influenciada pela heterogeneidade dos lotes bem como pela influência do armazenamento de um lote, devido aos ciclos de sensibilidade à superação da dormência. O estímulo térmico possibilita a absorção de água em sementes de S. multijuga, formando uma região de fragilidade na região da lente para a entrada de água, com a micrópila também podendo ser importante. As células parenquimáticas podem exercer importante papel na entrada de água na semente, possibilitando a elevação da lente. Não há entrada de água pelo pleurograma nem por outra região extra-hilar. A estrutura do tegumento caracteriza a dormência física em sementes. A redução do metabolismo prolonga a TD em sementes, evitando maiores danos oxidativos às membranas celulares. A embebição seguida de dessecação faz com que as sementes percam o comportamento ortodoxo durante o armazenamento, diminuindo a viabilidade com o armazenamento a temperaturas abaixo de zero.

This study aimed to understand the release physical dormancy in Senna multijuga seeds and variation of the dormancy degree, intending of the identification of the water gaps, the influence of soaking on germination conditions and on hypoxic stress on the desiccation tolerance (DT) in seeds and seed storage behavior of germinating seeds after desiccation. Initially, seeds were subjected to treatments for release dormancy and evaluated the imbibition of dormant and non-dormant seeds, to characterize the physical dormancy. Morphological changes during dormancy release and germination were observed and the identification of the water gaps was made by sealing the hilar region and the water uptake by seed parts. The structural features of seed coat were also studied. After, the loss of DT of seeds under germination conditions and hypoxic stress was evaluated as well as the loss of cell membranes integrity during soaking. It was also evaluated the storage behavior of germinating seeds after desiccation. The use of water at 80 °C was effective on release seed dormancy, presenting variability in the dormancy degree between the two provenances. The uptake pattern of water in non-dormant seeds is triphasic, while dormant seeds do not uptake water. The imbibition occurs primarily in the hilar region, with the micropyle and lens acting as water gaps in seeds. The extra-hilar region of seed coat, such as the pleurogram, does not permit the entry of water. The heat treatment enables the stimulation of the lens regions, forming a bulge. The seed is albuminous, present cuticle, macrosclereids, light line, parenchyma cells and osteosclereides. The seeds lose DT with advancing of germination, prior to radicle protrusion. The soaking on hypoxic stress conditions enables the maintenance of DT for a longer period of imbibition. Minor damage to cell membranes was observed with reduced metabolism. After imbibition and desiccation, seed longevity decreases with storage at sub-zero temperatures. Thevariability in the dormancy degree may be influenced by heterogeneity of the seed lot as well as the storage, which may strengthen dormancy. The thermal stimulus allows the water absorption in S. multijuga seeds, forming a weakness region in the lens for water uptake, and the micropyle may also play a role. There was no water uptake on the pleurogram region. The seed coat structure characterizes the physical dormancy in seeds. The parenchyma cells may play an important role in the entry of water into the seed, allowing the lifting of the lens. The imbibition in hypoxic stress conditions prolongs DT in seeds, preventing further damage to cell membranes. The imbibition followed by drying causes loss of DT and vigor in seeds, reducing its viability with storage at sub-zero temperatures.