Processos fisiológicos e anatômicos associados à embebição e perda da tolerância à dessecação em sementes de Erythrina falcata Benth

Abstract

O estudo da embebição e da tolerância à dessecação em sementes podem contribuir para o estabelecimento de protocolos para o manejo de sementes de espécies arbóreas nativas com potencial para arborização urbana, produção econômica e reflorestamentos. O objetivo deste trabalho foi avaliar os processos fisiológicos e anatômicos associados à embebição e perda de tolerância à dessecação, e reinduzir a tolerância à dessecação em sementes de Erythrina falcata Benth. Inicialmente as sementes foram submetidas a tratamentos para a superação de dormência e foi avaliado o padrão de absorção de água. Posteriormente avaliou-se a perda de tolerância à dessecação das sementes em sílica gel e, finalmente, utilizou-se PEG 6.000 com o intuito de reinduzir a tolerância à dessecação em sementes com radícula protrudida. Durante a embebição, avaliou-se a atividade das enzimas do sistema antioxidante, SOD, CAT e APX, peroxidação lipídica, conteúdo de peróxido de hidrogênio e de proteínas totais. Foram realizadas análises anatômicas e ultraestruturais a fim de se caracterizar os danos da embebição e dessecação. Além disso, realizou-se a análise do crescimento de plântulas provenientes de sementes submetidas à dessecação após 35 dias. Os experimentos foram realizados em DIC e as análises estatísticas utilizadas foram teste de média Scott-Knott a 5% de probabilidade. A escarificação mecânica consiste em um método eficiente para a superação de dormência em sementes de E. falcata e a emergência da radícula ocorre após 36 horas de embebição. A dessecação das sementes a partir de 27 horas de embebição prejudica o crescimento e desenvolvimento de plântulas. Tais sementes toleram a dessecação até às 18 horas de embebição e com raiz primária de 3 mm de comprimento apresentam formação de novas raízes. Durante a embebição há aumento na atividade antioxidante e redução na peroxidação de lipídios e na produção de H2O2, o que sugere um eficiente mecanismo de regulação dos danos da embebição. O conteúdo de proteínas totais diminui ao longo da embebição. Não foi possível restabelecer a tolerância à dessecação em sementes germinadas de E. falcata com raízes primárias de 1 mm e 3 mm de comprimento utilizando PEG 6.000.

The study of the imbibition and desiccation tolerance in seeds may contribute to the establishment of seed management protocols from native tree species with urban forestry, economic production and reforestation potentials. The aim of this research was to evaluate physiological and anatomical process associated to imbibition and desiccation tolerance loss, and to reinduce desiccation tolerance in Erythrina falcata Benth. seeds. Firstly, seeds were submitted to dormancy overcoming treatments, and the water uptake pattern was evaluated. Later, the desiccation tolerance loss of the seeds in silica gel was evaluated, and finally, PEG 6000 was used in order to reinduce the desiccation tolerance in the seeds with protruded radicle. During imbibition the enzymes from the antioxidant system SOD, CAT, and APX, lipid peroxidation, hydrogen peroxide content and total protein content were evaluated. Anatomical and ultrastructural analyses were performed in order to characterize the imbibition and desiccation damage. Furthermore, the growth of the seedlings from seeds subjected to desiccation was evaluated after 35 days. The experiments were completely randomized and the statistical analysis used was Scott-Knott test at 5% probability. Mechanical scarification consists in an efficient method to overcome dormancy in E. falcata seeds, and the radicle emergence occurs after 36 hours of imbibition. Seed desiccation from 27 hours imbibition affects seedling growth and development. These seeds tolerate desiccation until 18 hours of imbibition, and with 3 mm primary root they exhibit new root development. During imbibition there was an increase of antioxidant activity, and a decrease in lipid peroxidation and H2O2 production, suggesting an efficient mechanism for regulating imbibition damage. The protein content decreases during imbibition. It was not possible to re-establish desiccation tolerance in germinated seeds of E. falcata with 1 mm and 3 mm primary roots using PEG 6000.