α-galactosidase activity and carbohydrate mobilization in seeds of Dalbergia nigra (Vell.) Allemão ex Benth. – Fabaceae (brazilian rosewood) during germination

Abstract

Complex substances are converted by enzyme action into soluble molecules during the germination process, and these are in turn translocated to the growing plant embryo, serving as an energy source or physical structure. With the objective of quantifying -galactosidase enzyme activity as well as mono- and oligosaccharide mobilization during germination, this study was conducted using Brazilian rosewood seeds. Seeds were kept in a germinator at 25oC under continuous light for evaluation of radicle emergence (protrusion) over a period of 10 days. Mono- and oligosaccharide contents and also the specific activity of -galactosidase enzyme were quantified on days zero, one, three and five. There was mobilization of glucose and mannose stored in cotyledons, and also of xylose in cotyledons and in the embryo in the first three days of germination. Rhamnose contents increased in cotyledons and in the embryonic axis. Raffinose was the initially used oligosaccharide, both in the embryonic axis and in cotyledons, while sucrose accumulated in both. Enzyme activity varied throughout, with greater specific activity on day one of imbibition, both in cotyledons and in the embryonic axis.

Substâncias complexas são convertidas, pela ação de enzimas, em moléculas solúveis, durante o processo de germinação, as quais são translocadas para a plântula em crescimento, servindo como fonte de energia ou estrutura física. Com o objetivo de quantificar a atividade enzimática da -galactosidase e a mobilização de mono e oligossacarídeos durante o período de germinação, foi conduzido este estudo utilizando-se sementes de jacarandá-da-bahia. As sementes foram mantidas em germinador a 25oC sob luz contínua, sendo avaliada a protrusão da radícula, pelo período de 10 dias. Foram quantificados os teores de mono e de oligossacarídeos, assim como a atividade específica da enzima -galactosidase nos tempos zero, um, três e cinco dias. Houve mobilização das reservas de glicose e manose nos cotilédones e xilose neste e no embrião nos três primeiros dias de germinação. A ramnose teve os teores aumentados nos cotilédones e no eixo embrionário. A rafinose foi o oligossacarídeo utilizado inicialmente, tanto no eixo embrionário, quanto nos cotilédones, enquanto a sacarose acumulou-se em ambos. A atividade da enzima variou no período estudado, com maior atividade específica no primeiro dia de embebição, tanto nos cotilédones, quanto no eixo embrionário.