Expressão diferencial de isoenzimas durante o processo de germinação de sementes de arroz em grandes profundidades de semeadura

O processo de germinação se constitui num complexo e ordenado conjunto de eventos fisiológicos e bioquímicos em que a semente é submetida logo após iniciar a absorção de água. A retomada do crescimento do embrião por causa da absorção de água envolve a reativação de muitas enzimas já presentes nas sementes e a sínteses de outras que irão hidrolisar as sustâncias de reserva, fornecer poder oxidante, energia, entre outras, para a germinação. A emergência das plântulas nas monocotiledôneas depende, principalmente, da profundidade de semeadura, e de muitos outros fatores tais como atributos genéticos e vigor das sementes, sendo que o embrião é nutrido de forma exclusiva, pelas reservas da semente. No presente trabalho, os padrões isoenzimáticos de Esterase (EST), Fosfatase Acida (ACP), Malato Deshidrogenase (MDH), Álcool Deshidrogenase (ADH) e Glutamato Oxalacetato Transaminase (GOT) de 34 ecótipos de arroz vermelho e 5 cultivares comerciais foram analisados durante o processo de germinação a 20 cm de profundidade com o objetivo de identificar variações de expressão diferencial nos sistemas isoenzimáticos analisados. Os cinco sistemas isoenzimáticos analisados apresentaram variações na expressão enzimática, principalmente quando comparados os padrões observados em semente seca e em plântulas em desenvolvimento. Dos resultados obtidos conclui-se que, há um diferencial de expressão nos genes que comandam a expressão das isoenzimas Esterase (EST), Fosfatase Ácida (ACP), Malato Deshidrogenase (MDH), Álcool Deshidrogenase (MDH) e Glutamato Oxalacetato Transaminase (GOT), nos processos de germinação de sementes de arroz.

Ácido salicílico em sementes de calêndula (Calendula officinalis L.) sob diferentes estresses

As plantas sofrem agressões por agentes bióticos e abióticos e apesar de não apresentarem defesas através de movimentos ágeis, podem ocorrer adaptações e profundas alterações no metabolismo celular, entre elas a síntese de proteínas de defesas, ativada através de mecanismos complexos. A aplicação exógena ou o estímulo à síntese endógena de ácidos orgânicos como o ácido salicílico, pode agir como indutor de proteínas de tolerância aos diferentes estresses, bem como para elevar a atividade de enzimas de desintoxicação celular, especialmente às envolvidas na degradação de radicais ativos oxigenados. O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do ácido salicílico sobre a germinação e o vigor de sementes de calêndula (Calendula officinalis L.) em condições ideais e sob estresse térmico e hídrico. As sementes foram colocadas para germinar em papel embebido em soluções crescentes de ácido salicílico (zero, 0,0125, 0,025, 0,05, 0,1 e 0,2mM); medindo-se as variáveis: percentagem de germinação; índice de velocidade de germinação e primeira contagem da germinação. Ficou constatado através do teste de Tukey que apenas a germinação foi significativa, sendo que as melhores dosagens de sementes germinadas ficou entre 0,025 e 0,05mM de ácido salicílico. Três outros experimentos foram feitos, um com água acidulada aos pH respectivos às concentrações de ácido salicílico (6,0; 4,8; 4,2; 3,6 e 3,2), um com diferentes potenciais hídricos induzidos por manitol (0; -0,3; -0,6; -0,9 e -1,2MPa), e outro com temperaturas (20, 25, 30 e 35ºC). O ácido salicílico na dose de 0,025mM interferiu positivamente na percentagem de germinação e no índice de velocidade de germinação de sementes da calêndula em condições ideais e sob efeito de estresse hídrico e térmico a 35º.

Bioestimulante e fertilizante associados ao tratamento de sementes de milho

O cultivo do milho é altamente tecnológico e absorve as inovações no sistema produtivo, visando ganhos em produção, mas deve-se atentar para os reais ganhos com a incorporação de novos produtos às sementes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do bioestimulante Stimulate® e do fertilizante líquido Cellerate®, via tratamento de sementes, seis meses antes da semeadura e na pré-semeadura, na qualidade fisiológica das sementes de um híbrido simples (GNZ 2004) e de uma linhagem (L57) e na produtividade da cultura. Os ensaios foram conduzidos no Laboratório de Sementes e no campo experimental da Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras/Mg. Os tratamentos, nas duas épocas, foram: testemunha; 5 mL.kg-1 de sementes de Stimulate® ; 5 e 10 mL.kg-1 de sementes de Cellerate®. Para avaliação da qualidade das sementes foram realizados os teste de germinação, emergência, velocidade de emergência, teste de frio, massa seca de parte aérea e de raiz das plântulas e análise das enzimas esterase, superóxido dismutase, malato desidrogenase, álcool desidrogenase, catalase e á-amilase. No ensaio em campo foram avaliadas a altura de planta, altura de espiga, número de espigas e produtividade. O tratamento das sementes de milho com o Cellerate®, na dose de 10 ml.kg-1 de sementes, acima da dose recomendada pelo fabricante, reduz a emergência de plântulas de milho de linhagem e de híbrido e a germinação de sementes de linhagem, quando o tratamento é feito na pré-semeadura. O tratamento das sementes de milho com o bioestimulante Stimulate® e com o fertilizante Cellerate® não afeta a produtividade de grãos.

Qualidade fisiológica de sementes de milho, feijão, soja e alface na presença de extrato de tiririca

A espécie Cyperus rotundus (tiririca) é perene e de difícil controle. Os órgãos subterrâneos dessa ciperácea produzem inibidores capazes de interferir na germinação e no crescimento de plântulas e de plantas de várias espécies, fenômeno chamado de alelopatia. A inibição na germinação de sementes pode estar associada à interferência de substâncias alelopáticas na atividade de enzimas chaves no processo de germinação. Nesse trabalho foi avaliada a qualidade fisiológica assim como a atividade de enzimas envolvidas no processo de germinação em sementes de milho, feijão, soja e alface submetidas ao extrato de bulbos de tiririca. As sementes foram germinadas em substrato contendo extrato de bulbos de tiririca, nas concentrações de 10 g L-1 e 100 g L-1 e água destilada. A avaliação da qualidade fisiológica foi feita por meio de testes de germinação e vigor. Avaliou-se a atividade das enzimas superóxido-dismutase e esterase para todas as espécies, catalase para as sementes de milho e feijão, peroxidase e endo-b-mananase para as de alface, glutamato-oxalacetato-transaminase e a-amilase para as de milho e glicose-6-fosfato-desidrogenase para as de soja. Observou-se uma diminuição da germinação das sementes de alface com o aumento da concentração do extrato, inibição da germinação das sementes de milho e de feijão quando submetidas ao extrato na concentração de 10 g L-1 e um estímulo da germinação de sementes de soja na presença do extrato na concentração de 10 g L-1 e uma inibição em extrato na concentração de 100 g L-1. Foi observada redução da atividade das enzimas superóxido-dismutase, endo-b-mananase, peroxidase e a-amilase com o aumento da concentração do extrato. Para glutamato-oxalacetato-transaminase e glicose-6-fosfato-desidrogenase observou-se aumento da atividade da enzima com o aumento da concentração do extrato, indicando a perda da qualidade das sementes. Para esterase foi verificada menor atividade da enzima nas sementes de alface submetidas à germinação em substrato contendo 100 g L-1 e em soja menor atividade dessa enzima foi observada nas concentrações de 0 e 100 g L-1. Para catalase, observou-se padrões diferenciados de bandas sob concentrações de 10 e 100 g L-1 para o milho. O extrato de bulbos de tiririca interfere na qualidade fisiológica na atividade das enzimas envolvidas no processo de germinação de sementes de milho, feijão, soja e alface.

Marcador isoenzimático de dormência em sementes de arroz

Objetivando avaliar as alterações que ocorrem durante o período de dormência das sementes de arroz irrigado, conduziram-se três experimentos sob diferentes condições de armazenamento. Sementes da cultivar Rio Grande, com alta intensidade de dormência pós-colheita, foram acondicionadas em sacos de papel multifoliado e armazenadas por um período de 12 meses, em câmara fria e seca (10ºC e 50% de umidade relativa) em armazém convencional em três localidades. Trimestralmente foram feitas avaliações por meio do teor de água, teste de germinação, alterações nos perfis eletroforéticos das isoenzimas Polifenoloxidase (PPO), Peroxidase (PO), Alfa-amilase (alfa-AM) e Beta-amilase (beta-AM) em gel de acrilamida e, de grupos redutores pela espectrofotometria. O tempo e as condições de armazenamento influenciam na superação da dormência das sementes, sendo que, em ambiente de armazém convencional, sementes de arroz superam a dormência em períodos de tempos menores que as sementes armazenadas em câmara fria e seca. As mudanças na atividade das enzimas alfa-AM e P.P.O. possuem relação direta com as alterações na porcentagem de germinação, pois, enquanto a atividade da alfa-AM aumenta a da P.P.O. diminui à medida que a dormência é superada, sugerindo ser a atividade dessas enzimas um promissor indicador da intensidade de dormência das sementes de arroz. Entretanto, a atividade das enzimas P.O. e beta-AM não se correlacionam com a dormência em sementes de arroz.

Alterações bioquímicas durante a embebição de sementes de catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul.)

A Caesalpinia pyramidalis Tul. é ima espécie nativa da catinga resistente à seca e de grande potencial econômico. A germinação das suas sementes compreende uma série de processos, que começa com a embebição de água e termina com a emergência da plântula através do tegumento. Iniciada a germinação das sementes, ocorre a ativação de enzimas hidrolíticas pré-existentes e a síntese denovo.de outras enzimas hidrolíticas que induzem a mobilização das reservas. Pouco se conhece sobre a velocidade de embebição e metabolismo germinativo desta espécie, portanto o objetivo deste trabalho foi obter a curva de embebição e avaliar as alterações bioquímicas que ocorrem nas sementes de catingueira durante a germinação. As sementes foram separadas em três repetições de 20 sementes para cada tempo de embebição, que foi de uma, duas e três horas e, posteriormente a cada três horas até 72h. As sementes foram colocadas em "gerbox", sobre duas camadas de papel embebido em 15mL de H2Od. Antes e após o tempo de embebição, as sementes foram pesadas. Em seguida, o material foi congelado para análise de açúcares solúveis totais (AST), açucares redutores (AR), amido, proteínas totais (PT), e as proteínas de reserva: globulinas, prolaminas, albuminas e glutelinas. A curva de embebição das sementes de catingueira apresentou modelo trifásico, onde a fase (F) I foi completada em 24h e a FIII iniciou-se após 54h de embebição. Os teores de AR nas sementes aumentam durante a embebição, enquanto os teores de AST diminuem e de amido permanecem constante. As proteínas de reserva, os teores de albuminas, globulinas e prolaminas aumentam durante a embebição. Por outro lado os teores de glutelinas diminuem na FI e permanecem constantes durante FII e FIII.

Caracterização de cultivares de soja por descritores morfológicos e marcadores bioquímicos de proteínas e isoenzimas

A utilização de descritores morfológicos e marcadores bioquímicos de proteínas e enzimas têm sido recomendados para fins de caracterização de cultivares de soja. O objetivo do presente trabalho foi empregar tais descritores e marcadores na identificação de dez cultivares de soja. Os marcadores morfológicos avaliados nos estádios de plântula, planta e semente foram os recomendados pela Lei de Proteção de Cultivares e UPOV, mostrando-se eficientes na separação das dez cultivares. Marcadores específicos para sete das dez cultivares foram obtidos. A utilização de proteínas de armazenamento possibilitou a separação das cultivares em três grupos: 1) Conquista, BR/IAC 21 e Garantia; 2) Liderança, Confiança e Monarca; 3) Splendor, UFV 16, FT 2000 e Vencedora. Os sistemas enzimáticos superóxido dismutase, diaforase, fosfoglucomutase, esterase, álcool desidrogenase, isocitrado desidrogenase e peroxidase separaram as cultivares em seis grupos: 1) Conquista e Confiança; 2) Splendor e FT 2000; 3) UFV 16 e Garantia; 4) BRIAC 21; 5) Liderança e Monarca; 6) Vencedora. O emprego de marcadores bioquímicos de proteínas e caracterização de cultivares de soja.

Qualidade de sementes de alface enriquecidas com micronutrientes e reguladores de crescimento durante o armazenamento

Sabe-se que os micronutrientes e os reguladores de crescimento são importantes ativadores metabólicos, o que pode trazer benefícios à germinação e ao vigor das sementes quando incorporados ao tratamento e, com isso, aumentar o potencial de desenvolvimento das plantas no campo. O estudo foi desenvolvido com objetivo de avaliar o efeito da aplicação de micronutrientes e reguladores de crescimento na germinação, no vigor, na atividade de algumas enzimas e no teor de proteínas totais em sementes de alface durante o armazenamento. As sementes foram tratadas com os produtos Starter®, Cellerate® e Stimulate® nas dosagens correspondentes a 0, 50, 100, 150 e 200% da dose recomendada pelo fabricante, utilizando a técnica de peliculização. As avaliações foram realizadas aos 0, 6 e 12 meses de armazenamento pelas seguintes características: porcentagem de germinação, porcentagem e índice de velocidade de emergência, atividade das enzimas endo-β-mananase e esterase, teor de proteínas totais e sanidade. Concluiu-se que o produto à base de reguladores de crescimento promove aumento na velocidade de emergência das plântulas de alface quando aplicado na dose recomendada e na pré-semeadura. O revestimento das sementes de alface com o dobro da dose recomendada dos produtos à base de micronutrientes e reguladores de crescimento provoca redução na sua qualidade. A atividade da enzima esterase aumenta com o armazenamento das sementes de alface, indicando aumento no processo de deterioração. O revestimento com micronutrientes e reguladores de crescimento e o armazenamento interferem na atividade da enzima endo-β-mananase em sementes de alface.

Alterações fisiológicas e bioquímicas durante a embebição de sementes de sucupira-preta (Bowdichia virgilioides Kunth.)

Nessa pesquisa foi avaliado o comportamento das sementes de sucupira-preta durante a embebição, bem como as modificações em algumas proteínas durante esse processo. As sementes foram embebidas em rolo de papel umedecido, a 30°C e pesadas a cada 6 horas até a protrusão radicular de 50% das sementes, após o que as sementes foram submetidas a análises protéicas pela técnica da eletroforese. A curva de embebição dessa espécie segue um modelo trifásico. Na avaliação dos sistemas enzimáticos, foi observado um comportamento constante para as enzimas superóxido dismutase e malato desidrogenase. Para a enzima álcool desidrogenase, catalase e α-amilase, a intensidade das bandas variou em função do lote utilizado. Para as proteínas resistentes ao calor, foi observada a presença de bandas durante toda a germinação, com alterações na intensidade no decorrer do processo.

Alterações fisiológicas e enzimáticas durante a maturação de sementes de pimenta (Capsicum annuum L.)

O trabalho teve como objetivo avaliar as alterações fisiológicas e enzimáticas em sementes de pimenta, cv. Amarela Comprida, obtidas de frutos colhidos em diferentes estádios de maturação e submetidos ao armazenamento pós-colheita. Os frutos foram colhidos aos 40, 50, 60 e 70 dias após a antese (DAA) e submetidos ao armazenamento por 0, 3, 6, 9, 12 e 15 diaspara, então, proceder à extração das sementes.A qualidade fisiológica das sementes foi avaliada pelos testes de germinação, primeira contagem de germinação, deterioração controlada e condutividade elétrica. Avaliaram-se, ainda, as alterações nos sistemas enzimáticos malato desigrogenase (MDH), álcool desidrogenase (ADH), superóxido dismutase (SOD) e peroxidase (PO). Melhores resultados de germinação e vigor e maior atividade de enzimas, envolvidas na respiração e proteção contra radicais livres, são observados em sementes obtidas de frutos colhidos a partir de 60 DAA, não sendo necessário o armazenamento destes após a colheita.

Qualidade fisiológica, sanitária e análise de isoenzimas de sementes de aveia-preta tratadas com diferentes fungicidas

A aveia-preta é uma gramínea bastante rústica empregada como forragem e adubação verde de inverno em sistemas de rotação de cultura. A baixa qualidade fitossanitária das sementes de aveia-preta devido ao manejo inadequado na fase de colheita e pós-colheita e a oferta irregular de sementes básicas constituem-se em um dos fatores limitantes à produção. O objetivo neste trabalho foi avaliar o desempenho de um Bioprotetor (Trichoderma spp.) e dos fungicidas químicos (Carbendazin + Thiram e Carboxin + Thiram) na qualidade fisiológica, sanitária e na atividade enzimática de sementes de aveia-preta. Após o tratamento das sementes, avaliou-se a qualidade fisiológica pelos testes de germinação e vigor (primeira contagem da germinação e índice de velocidade de emergência). Para a análise sanitária, foi utilizado o método do papel-filtro (blotter test). As atividades das enzimas álcool desidrogenase, fosfatase ácida e esterase foram avaliadas por meio da técnica de eletroforese. Por meio dos testes de vigor e germinação foi observado melhor desempenho das sementes tratadas com fungicidas químicos. Nos resultados da análise sanitária observou-se a presença dos fungos Bipolaris sp. e Fusarium spp., sendo que, o tratamento com Bioprotetor não diferiu estatisticamente da testemunha, apresentando maior incidência de fungos quando comparado aos tratamentos com fungicidas químicos. Em relação às alterações bioquímicas, nas sementes não tratadas e nas tratadas com Bioprotetor, é observado incremento na atividade enzimática das enzimas avaliadas de acordo com abstract indicado degenerativas decorrentes da ação de fungos.

Condicionamento osmótico e giberelina na qualidade fisiológica de sementes de pimentão colhidas em diferentes estádios de maturação

Considerando que o condicionamento osmótico e a aplicação do ácido giberélico são capazes de beneficiar a germinação e o vigor das sementes, objetivou-se com essa pesquisa verificar o efeito da associação do condicionamento osmótico com giberelina na qualidade das sementes de pimentão colhidas em diferentes estádios de maturação. Os frutos foram produzidos em ambiente protegido, utilizando-se os híbridos Magnata Super e Konan R, que foram colhidos em quatro estádios de maturação, com base na coloração dos frutos: completamente verdes (estádio 1), com 20 a 30% de coloração avermelhada (estádio 2), com 40 a 50% de coloração avermelhada (estádio 3) e completamente vermelhos (estádio 4). As sementes foram condicionadas em solução de KNO3 contendo giberelina nas seguintes concentrações: 0, 50, 100, 200 e 400μM. Foram feitas as seguintes determinações em laboratório: germinação, emergência, índice de velocidade de emergência, condutividade elétrica, análise das enzimas malato desidrogenase, álcool desidrogenase, catalase e proteínas resistentes ao calor. O condicionamento osmótico e o uso da giberelina não proporcionaram aumentos significativos na germinação de sementes de pimentão dos dois híbridos. Entretanto favoreceu a velocidade de emergência, principalmente em sementes colhidas nos estádios 3 e 4. Verificou-se também efeito negativo do condicionamento osmótico em sementes colhidas no estádio 1 para ambos os híbridos. Concluiu-se que a associação dos tratamentos afeta positivamente o vigor das sementes de pimentão, com os melhores resultados verificados em sementes colhidas de frutos no início do amadurecimento, com 20 a 50% de coloração avermelhada.

Estudo enzimático da deterioração de sementes de Melanoxylon brauna submetidas ao envelhecimento natural e acelerado

Não há conhecimento específico para sementes florestais quanto aos processos metabólicos envolvidos durante o armazenamento, o que dificulta o estabelecimento de técnicas para sua conservação adequada. Assim, o objetivo do presente trabalho foi estudar a participação de enzimas do estresse oxidativo e metabolismo de lipídios durante o armazenamento ou envelhecimento acelerado. Sementes de brauna (Melanoxylon brauna - Leguminosae-Caesalpinoideae) foram envelhecidas naturalmente durante o armazenamento por 0, 3, 6, 9 e 12 meses em câmara fria e artificialmente (envelhecimento acelerado) durante 0, 24, 48, 72 e 96 horas, com objetivo de avaliar alterações na atividade das enzimas superóxido dismutase e catalase e nos teores de lipídios. Para isso, foram realizados testes de germinação, avaliadas a atividade enzimática e quantificados os teores de lipídios no eixo embrionário e nos cotilédones. O envelhecimento natural e acelerado afetou de forma semelhante o comportamento das sementes de brauna, promovendo redução do vigor. Embora os efeitos dos dois tipos de envelhecimento afetassem igualmente a germinação, o envelhecimento artificial a 45 ºC por 72 horas simula adequadamente o comportamento enzimático manifestado pelas sementes armazenadas por 12 meses em câmara fria. Houve semelhante redução gradativa das reservas de lipídios em ambos os sistemas de envelhecimento, mas sem correlação entre o armazenamento natural e o envelhecimento acelerado.

Desempenho fisiológico e bioquímico de sementes de pepino nos diferentes estádios de maturação

O trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o desempenho fisiológico e bioquímico durante a maturação de sementes de pepino. Foi utilizado o híbrido de pepino "Ômega". Os frutos foram colhidos aos 30, 35, 40, 45, 50 e 55 dias após a antese e as sementes foram avaliadas após o processamento e secagem a sombra. Avaliou-se a massa de frutos, o teor de água e massa seca das sementes, massa de mil sementes e a análise de imagens por meio de raios-X. A qualidade fisiológica foi avaliada pelos testes de germinação, primeira contagem, condutividade elétrica e índice de velocidade de emergência. Foi realizada a eletroforese das enzimas superóxido dismutase, catalase, esterase, lipoxigenase, isocitrato liase e proteínas LEA. A análise enzimática e os testes de raios-x e fisiológicos indicam que a melhor qualidade fisiológica em sementes de pepino híbrido Ômega é obtida aos 45 e 50 dias após a antese quando os frutos apresentam coloração verde esbranquiçada.

Efeito do tratamento químico sobre a qualidade fisiológica e sanitária de sementes de arroz com diferentes graus de umidade

Este trabalho foi conduzido com objetivo de analisar o efeito do tratamento químico sobre a qualidade fisiológica e sanitária de sementes de arroz com diferentes graus de umidade durante o período de armazenamento. Foram utilizados dois lotes de sementes da cultivar EL PASO 144, com diferentes graus de umidade e níveis de sanidade. Para a formulação da calda fungicida foram adicionados 10 mL (1%), 20 mL (2%), e 30 mL (3%) de água em mistura com fungicida Carboxin/Thiram (300 mL.100 kg -1 de sementes). Iguais porcentagens de água, sem adição do fungicida, além de uma testemunha, constituíram os sete tratamentos. Após, foram embaladas em recipientes herméticos, e armazenadas por oito meses em temperatura ambiente. Foram avaliados o grau de umidade das sementes, a germinação, o vigor e a sanidade. Para avaliação bioquímica das sementes, através da técnica de eletroforese de sistemas enzimáticos, foi determinada a atividade das enzimas fosfatase ácida, álcool desidrogenase, glutamato oxalacetato, transaminase, esterase e α-amilase. O delineamento estatístico utilizado foi o completamente casualizado, com três repetições. Os efeitos benéficos do tratamento fungicida sobre a qualidade fisiológica são evidentes logo após o tratamento das mesmas. Houve decréscimo na germinação e no vigor das sementes tratadas, intensificado a partir do 60º dia de armazenamento. O fungicida utilizado no tratamento de sementes é eficiente na redução da incidência de fungos associados às mesmas. A alta umidade da semente associada ao fungicida acelera o processo de deterioração durante o armazenamento em embalagem hermética. Não foi possível detectar efeito do fungicida na expressão das enzimas em sementes viáveis.