Restabelecimento da tolerância à dessecação em sementes germinadas de Sesbania virgata e Cedrela fissilis

Abstract

Este trabalho foi realizado com o objetivo de investigar as mudanças celulares que ocorrem durante a perda e o restabelecimento da tolerância à dessecação em sementes germinadas de Sesbania virgata e Cedrela fissilis. Para o restabelecimento da tolerância à dessecação em sementes germinadas de S. virgata e C. fissilis com 1, 2, 3, 4 e 5 mm de comprimento de radícula, as sementes foram submetidas, por 72h, a tratamento osmótico com PEG (-2,04 Pa) e PEG (-2,04 MPa) + ABA (100 μM). Em seguida, as sementes foram desidratadas em sílica gel com redução do teor de água a cada dez pontos percentuais, pré-umidificadas (100% UR; 24h) e reidratadas (condições ideais de germinação). As avaliações citológicas (viabilidade celular, teste de TUNEL e microscopia eletrônica de transmissão) e da integridade do DNA foram feitas em radículas de S. virgata com 1, 3 e 5 mm e de C. fissilis com 1, 2 e 5 mm de comprimento. Sementes germinadas de S. virgata, com radículas de 1mm toleraram a dessecação até 10% de umidade (97% de sobrevivência), enquanto aquelas com radículas de 2 mm ou maiores, apresentaram mortalidade total. Os tratamentos com PEG e PEG+ABA foram eficientes no restabelecimento da tolerância à dessecação em sementes germinadas de S. virgata, sendo que aquelas com radículas de 2, 3 e 4 mm tratadas com PEG apresentaram 50%, 47% e 14% de sobrevivência, e, quando tratadas com PEG+ABA, aquelas com 1, 2, 3, 4 e 5 mm apresentaram 100%, 61%, 61%, 63% e 64% de tolerância à dessecação, respectivamente. Sementes germinadas de C. fissilis não toleraram a dessecação até 10% de umidade, independente do comprimento da radícula. Entretanto, quando tratadas com PEG, aquelas com radículas de 1 e 2 mm de comprimento apresentaram 71% e 29% de sobrevivência, respectivamente, quando o teor de água foi reduzido a 10%. O tratamento com PEG+ABA foi eficiente para restabelecer a tolerância à dessecação nas sementes com radículas de 1 mm (100% de sobrevivência). A análise da integridade do DNA, avaliações citológicas e ultraestrutural e o teste de TUNEL detectaram a ocorrência de morte celular nas radículas de S. virgata e de C. fissilis que não sobreviveram à desidratação a 10%.

The objective of this study was to investigate alterations in radicle cells during loss and re-establishment of desiccation tolerance (DT) in germinated seeds of S. virgata and C. fissilis. In order to re-establish DT, germinated seeds of S. virgata and C. fissilis with radicle length of 1, 2, 3, 4 and 5 mm were treated, for 72h, with PEG (-2.04 MPa) and PEG (-2.04 MPa) + ABA (100 μM) before dehydration. Seeds were then dehydrated in silica gel to decreasing moisture contents and, at each 10 percent point intervals; samples were taken, pre- humidified (100% RH for 24h) and rehydrated (germination conditions). The cytological assays (cell viability, TUNEL test and electronic transmission microscopy) and DNA integrity were evaluated in S. virgata (radicles with 1, 3 and 5 mm length) and C. fissilis (1, 2 and 5 mm). Germinated seeds of S. virgata, with 1 mm radicle length tolerated the dehydration to 10% moisture content (MC), attained 97% survival upon rehydration, while those with radicle longer than 1mm did not survive. PEG treatment was capable to re-establish DT in S. virgata germinated seeds with radicle length of 2, 3 and 4 mm (50%, 47% and 14% survival, respectively). When treated with PEG+ABA, the survival rates in germinated seeds with 1, 2, 3, 4 and 5 mm radicle length were 100%, 61%, 61%, 63% and 64%, respectively. Germinated seeds of C. fissilis did not tolerate desiccation to 10% moisture content, irrespectively of the radicle length. However, when treated with PEG, those with radicle length of 1 and 2 mm attained 71% and 29% survival, respectively, when moisture content was reduced to 10%. The PEG+ABA treatment was efficient to re-establish DT in seeds with 1 mm long radicles (100% survival). The analysis of DNA integrity, cytological and ultrastructural evaluations and the TUNEL test detected cell death in radicles of S. virgata and C. fissilis that did not survive dehydration to 10%.