Características morfoanatômicas, fisiológicas e bioquímicas de sementes de Parkia multijuga Benth e Parkia pendula (Willd.) Benth (Fabaceae-Mimosoideae) submetidas a diferentes temperaturas

Abstract

Estudo de espécies florestais nativas envolvendo análise de sementes tem merecido atenção no meio científico, seja por conseqüência da destruição e degradação dos ecossistemas brasileiros, seja visando à obtenção de informações que expressem a qualidade fisiológica das sementes e suas potenciais aplicações. Tecnicamente sabe-se que o sucesso no estabelecimento de uma espécie deve-se ao fato de suas sementes germinarem de forma rápida e uniforme, vencendo a concorrência com as demais espécies ou tendo a capacidade de se manter viável por longos períodos até que as condições tornem-se favoráveis à germinação e ao desenvolvimento inicial das plântulas. Para tanto, a fonte de energia dos processos vitais e da formação de novos tecidos é resultante da mobilização de reservas contidas nas sementes. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivo investigar e comparar os atributos morfoanatômicos, fisiológicos e bioquímicos de sementes quiescentes de Parkia multijuga e Parkia pendula, assim como investigar o efeito da temperatura na germinação e mobilização de suas reservas. Para isso, foram desenvolvidas as seguintes atividades: I) caracterização morfológica das sementes (biometria e descrição das características externas e internas da semente), II) determinação do grau de umidade, III) caracterização anatômica e histoquímica das diferentes estruturas da semente, IV) fisiologia da germinação, V) caracterização bioquímica de carboidratos, lipídeos e proteínas e seus respectivos desdobramentos (ácidos graxos, fracionamento de proteínas e eletroforese monodimensional), no intuito de elucidar as alterações estruturais e funcionais ocasionadas durante a germinação. Os resultados evidenciaram que as espécies apresentam padrões morfológicos distintos e que temperaturas constantes entre 25 a 30oC para P. pendula e 30 a 35oC para P. multijuga, favorecem maior porcentagem de germinação das sementes, com maior índice de velocidade em menor intervalo de tempo. Dentre os metabólitos primários, os carboidratos na forma de amido, correspondem quantitativamente às reservas mais estocadas nos cotilédones de sementes da espécie Parkia multijuga, ao passo que as proteínas são acumuladas em maior quantidade em cotilédones de sementes de Parkia pendula. As espécies apresentam concentrações distintas de açúcares solúveis totais, lipídeos totais, proteínas totais e no perfil protéico e similaridade na composição dos ácidos graxos e na composição das proteínas. Diante dos resultados obtidos para os metabólitos analisados nesta investigação, verificou-se que apesar de pertencerem à mesma família e sub-família botânica, as espécies estudadas apresentam estratégias distintas na utilização das reservas orgânicas estocadas em seus cotilédones.

Studies involving seeds of native species analysis has received attention in the scientific community, whether as result of destruction and degradation of brazilian ecosystems, or aiming attainment of information that reflect seeds physiological quality and their potential applications. Technically it is known that the success in the establishment of a species is related to the fact that their seeds can germinate rapidly and uniformly, winning the competition to other species or being able to remain viable for long periods until the conditions become favorable to germination and initial seedlings development. To this end, the energy source of vital processes and new tissues formation results of seeds reserves mobilization. In this sense, this study aimed to investigate and compare morphological, physiological and biochemical attributes of quiescent seeds of Parkia multijuga and Parkia pendula, as well as to investigate the effect of temperature on germination reserves mobilization. Thus, the following activities were developed: I) seeds morphological characterization (seed biometry and external and internal description), II) determination of the moisture content, III) anatomical and histochemical characterization of seed different structures, IV) germination physiology, V) biochemical characterization of carbohydrates, lipids and proteins and their developments, respectively (fatty acids, protein fraction and one- dimensional electrophoresis), in order to elucidate the structural and functional alterations caused during germination. Results showed that species have distinct morphological patterns and that constant temperatures between 25 to 30 ° C for P. pendula and 30 to 35 ° C for P. multijuga favor higher percentage of seed germination, with the highest speed in a shorter period of time. Among the primary metabolites, carbohydrates as starch, correspond quantitatively to more stored reserves in the P. multijuga cotyledons seeds, while proteins are accumulated in greater quantities in P. pendula cotyledons seeds. The species have different concentrations of total soluble sugars, total lipids, total protein and protein profile while present similarity in fatty acids and proteins composition. Considering the results obtained for the metabolites analyzed in this investigation, was verified that despite belonging to the same botanical family and subfamily, these species have different strategies in the use of organic reserves stored in their cotyledons.