Electrical conductivity as an indicator of pea seed aging of stored at different temperatures

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Seed persistence in the field may be predicted by laboratory-controlled aging

Weed management is complicated by the presence of soil seed banks. The complexity of soil-seed interactions means that seed persistence in the field is often difficult to measure, let alone predict. Field trials, although accurate in their context, are time-consuming and expensive to conduct for individual species. Some ex situ techniques for estimating seed life expectancy have been proposed, but these fail to simulate the environmental complexity of the field. Also, it has been questioned whether techniques such as the controlled aging test (CAT) are useful indicators of field persistence. This study aimed to test the validity of the standard CAT (seed aging at 45 C and 60% relative humidity) in use at the Royal Botanic Gardens, Kew, U.K., for predicting field seed-persistence. Comparison of seed persistence and CAT data for 27 northwest European species suggested a significant positive correlation of 0.31. Subsequently, 13 species of emerging and common weeds of Queensland were assessed for their seed longevity using the CAT. The seed longevity data of these species in the CAT were linked with field seed-persistence data according to three broad seed-persistence categories: <1 yr, 1 to 3 yr, and >3 yr. We discuss the scope for using the CAT as a tool for rapid assignment of species to these categories. There is a need for further studies that compare predictions of seed persistence based on the CAT with seed persistence in the field for a larger range of species and environments.

Ⅰ应用高通量技术筛选松树抗微生物分子的研究;Ⅱ向日葵种质资源相关基础研究

一．应用高通量技术筛选松树抗微生物分子的研究 我们提出一种对纯化组分的抗菌活力进行高通量技术筛选的比色方法。该方法利用一种新型四氮唑盐MTS（methyl tetrazolium salt）在电子偶联剂PMS( phenazine methosulfate)的辅助下对供试样品进行比色分析，其原理是MTS能穿透进完整活性细胞，在接受电子偶联剂PMS提供的电子后，被其中细胞器膜或质膜上的脱氢酶还原成一种水溶性的显色甲替（formazan）化合物。甲替在490nm波长的吸收值能直接用96孔酶标板读取，无须通过额外的溶解步骤。甲替的产生量（吸收值）和基质中的活细胞数成正比。因此，抗菌成分作用于供试细菌后，其抗菌活力大小可通过对照孔（未加抗菌成分）和试验孔吸收值的差异反映出来。借助该技术和对影响MTS转化的各种因素标准化，定量研究6种细菌菌株包括革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的生长。通过反相C18柱浓缩、凝胶过滤层析和亲和层等技术，从受马尾松毛虫危害的马尾松针内分离和纯化出几种增强的抗微生物活力，证实了。该方法对临床供试菌株的可行性和应用潜力;同时，对植物宿主受害后的诱导生理和功能意义亦进行了探讨。 二．向日葵种质资源相关基础研究中文摘要 1) 维生素E的天然产物有八种类型，分别为α、β、γ、δ一生育酚( tocopherol)和α、β、γ、δ一生育三烯酚( tocotrienol)，对植物、动物和人类都具有十分重要的生理作用。绿色植物是人类和动物VE的基本来源。本文对有关植物中VE生物合成途径和相关酶基因克隆研究现状，以及VE在植物体内的作用和功能研究进展进行了综述，以期为VE的机理探寻和功能开发提供进一步的思路。 2) 以20份向日葵种质资源为实验材料，通过对维生素E含量、含油率、皮壳率以及百粒重的测定及统计分析，试图了解向日葵种质资源中维生素E含量变异及相关数据。结果表明，在20份向日葵种质资源中，油葵的维生素E含量和含油率明显高于食葵：含油率与维生素E含量在0.01水平呈极显著正相关，含油率与百粒重在0,05水平呈显著负相关;百粒重与皮壳率在0.01水平呈极显著负相关。通过初步评价，发现3份富含天然维生素E的向日葵种质。 3) 由自由基介导的脂过氧化、酶失活或蛋白降解、胞膜破裂和遗传完整性（核酸）的损害是种子衰老的主要原因。种子在高温和高含水量情况下曝露数天诱发的加速衰老比一般衰老引起更多的生化分解;另一方面，在长期贮存条件下的低温贮存环境和种子低含水量可能使种子处于玻璃态。种子胞质的极高粘度和低分子运动能够阻止或抑制很多有害过程。尽管种子衰老的生理机制已有大量研究，但衰老过程中的主要过程和相互作用仍未完全清楚。本文报道向日葵种子在宽范围的含水量和温度条件下的脂过氧化、非酶蛋白糖基化对种子衰老的影响;同时，对种子玻璃态在长期贮存中对生化分解的阻滞作用并由此延长种子存活力也进行了探讨。

向日葵 (Helianthus annuus L.) 种质资源相关的基础研究

向日葵原产自北美,通过人工培育,形成了具有不同遗传多态性的品种,是一种集观赏、药用、食用、油用于一体，经济价值很高的资源植物。前人已经利用传统育种、辐射育种以及现代生物技术手段对向日葵种质资源的开发和保护进行了深入研究，这也加速了向日葵新品种的选育。随着离子注入等新型辐射方式的出现，离子注入对向日葵的诱变育种研究逐渐成为向日葵新品种选育的一个新增长点。另外，作为世界四大油料作物之一，向日葵种子老化问题一直存在于向日葵种质资源保存过程。向日葵种子作为向日葵的主要物质储存库，除了含有丰富的油、脂肪酸外，还含有丰富的维生素E资源。提高向日葵种子维生素E含量可以延长向日葵种子保存时间，也可以提高向日葵的经济价值。本文以向日葵种子为实验材料，分别用蛋白质组学的方法和生理方法对N+注入后向日葵种子、人工衰老向日葵种子以及向日葵种子成熟过程中维生素E代谢进行了初步分析。 对N+注入后向日葵种子蛋白质组变异研究发现，对照种子蛋白中的No.29特异蛋白与MADS盒转录因子HAM59有23.48%的匹配率;处理种子中的No.279特异蛋白与亮氨酸拉链蛋白的同源蛋白HAHB-4有23.20%的匹配率。说明离子注入能引起向日葵种胚蛋白质组水平上的变异，以期对离子注入的诱变机制进行初步探讨，为进一步探讨离子注入对于DNA及蛋白质的是否存在诱变热点提供一些初步的证据。 种子在高温和高含水量情况下曝露数天诱发的加速衰老比一般衰老引起更多的生化分解;另一方面，在长期贮存条件下的低温贮存环境和种子低含水量可能使种子处于玻璃态。种子胞质的极高粘度和低分子运动能够阻止或抑制很多有害过程。尽管种子衰老的生理机制已有大量研究，但衰老过程中的主要过程和相互作用仍未完全清楚。本文报道向日葵种子在较宽范围的含水量和温度条件下的脂过氧化、非酶蛋白糖基化对种子衰老的影响;同时，对种子玻璃态在长期贮存中对生化分解的阻滞作用并由此延长种子存活力也进行了探讨;与此同时我们借用蛋白质组学手段对加速老化的向日葵种子进行蛋白质组变异分析，结果发现随着老化程度的加深，出现部分蛋白含量随之增加，同时老化速率随之下降。通过质谱鉴定发现其中两个蛋白分别与resistance gene analog NBS4和 NBS5具有一定的同源性。因此我们推测，在加速老化过程中，亦可出现一些延缓老化的蛋白质，同时这些蛋白的出现是否标志着加速老化过程中也存在“玻璃态”有待于进一步的证实。 另外，我们以20份向日葵种质资源为实验材料，通过对维生素E含量、含油率、皮壳率以及百粒重的测定及统计分析，试图了解向日葵种质资源中维生素E含量变异及相关数据。结果表明，在20份向日葵种质资源中，油葵的维生素E含量和含油率明显高于食葵;含油率与维生素E含量在0.01水平呈极显著正相关，含油率与百粒重在0.05水平呈显著负相关;百粒重与皮壳率在0.01水平呈极显著负相关。通过初步评价，发现3份富含天然维生素E的向日葵种质。为了提高向日葵种子中维生素E含量，我们对向日葵胚胎发育过程中维生素E的积累以及短时高温对维生素E代谢的影响做了分析。我们发现，生育酚含量在开花后12到33天期间呈线性增长，并于33天后基本达到最大值，直至种子成熟。在上述生育酚增长期，我们将以每7天作为一个时间单位，对向日葵种胚发育过程进行高温处理。我们发现，高温对维生素E积累具有明显的刺激作用（以干重为基础）。但是由于在开花后12到19天之内高温处理会极大的影响干重的增加，因此当温度超过35℃时，生育酚总量还是大大下降的。然而，35℃的高温在向日葵开花后12到19天内并没有影响种胚的干重，而大大提高了单粒种子中的生育酚含量。因此，这些结果说明，我们可以调整播种时间提高向日葵中生育酚的含量，从而提高向日葵油的品质和向日葵种质的价值。

Temperatura e período de exposição de sementes de milho no teste de envelhecimento acelerado

O teste de envelhecimento acelerado (EA) apresenta possibilidades de uso nos programas de controle de qualidade de sementes de milho. Porém, para uso em rotina, há necessidade de padronização das condições de temperatura e período de exposição das sementes na realização do teste. Esta pesquisa teve por objetivo avaliar o efeito da combinação de duas temperaturas (42 e 45ºC) e dois períodos de envelhecimento (72 e 96h) nos resultados do teste de envelhecimento acelerado em sementes de milho. Para isso, sementes de seis genótipos de milho, tratadas e sem tratamento fungicida, com altos valores de germinação inicial, semelhantes entre si, dentro de cada genótipo, foram submetidas ao EA, de acordo com condições de temperatura e período de exposição pré-estabelecidos. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado com os tratamentos (lotes x germinação, antes e após o EA) dispostos em esquema fatorial, empregando-se o teste de Tukey a 5% de probabilidade na comparação das médias. Verificou-se que sementes de milho apresentam diferenças de sensibilidade ao envelhecimento acelerado, condicionadas pelo genótipo e tratamento fungicida. Contudo, a combinação 45ºC por 72h possibilita separar lotes de qualidade fisiológica superior e inferior, independentemente do genótipo. O período de exposição das sementes ao envelhecimento acelerado determina o teor de água atingido pelas mesmas.

Metodologia alternativa para condução do teste de envelhecimento acelerado em sementes de milho

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influência do envelhecimento acelerado na anatomia da testa de sementes de soja, cv. Monsoy 8400

Durante o processo de envelhecimento, as sementes sofrem alterações degenerativas que influenciam o seu potencial fisiológico. Entre estas alterações podem estar as modificações anatômicas nas camadas celulares da testa da semente. Objetivou-se, com este trabalho, verificar a relação entre a anatomia da testa de sementes de soja, cultivar Monsoy 8400 e a germinação, após o envelhecimento acelerado, pelo fato da testa apresentar um papel fundamental na conservação do potencial fisiológico das sementes. As sementes foram envelhecidas a 42ºC e 100% UR do ar por períodos de zero, 24, 48, 72 e 96 horas. Avaliaram-se os teores de água e a germinação, posteriormente à secagem, seções transversais da testa de 10 sementes de cada tratamento foram eletromicrografadas, com microscópio eletrônico de varredura,,observando-se as camadas das células paliçádicas, ampulhetas e parenquimáticas A germinação declinou com o aumento dos períodos de envelhecimento. Houve redução da espessura das camadas da testa nos períodos de 48, 72 e 96 horas deste processo. Observou-se que, principalmente, para os períodos de envelhecimento de 72 e 96 horas, que as células da camada hipodérmica apresentaram um aspecto de colapso, sendo este acentuado para o período de 96 horas. A redução da espessura das camadas sugere a ocorrência de um colapso das células que compõem tais camadas, sendo um fator causador da redução do potencial germinativo.

Efeito do período de envelhecimento acelerado no teste de condutividade elétrica e na qualidade fisiológica de sementes de feijão

The high quality of seed trading for producers is very important to obtain high productivity. The aim of this work was to evaluate the effects of different periods of artificial seed aging on contents of sugars, proteins, amino acids and ions, on imbibition solution of electrical conductivity test, as well as its relationships with standard germination and vigor in bean seeds at the Perola cultivar. The research was carried out at the Laboratory of Seed Analysis - Faculdade de Engenharia - Unesp - Campus de Ilha Solteira. The experimental design was in completely randomized blocks. The seeds were submitted to eight accelerated aging conditions (zero, 24, 48, 72, 96, 120, 144 and 168 hours). The seed germination, seed vigor and leakage contents in exudates of bulk conductivity were Influenced by the increase in the time of seed exposition to accelerated aging. After seventy-two hours of exposition to the aging, a considerable decline in seed germination and vigor was observed. There was also an increase of leakage contents, such as amino acids, sugars, potassium and phosphorus ions. The increase of leakage contents is inversely related to seeds germination and vigor.

Envelhecimento acelerado em sementes de Eucalyptus grandis Hill ex Maiden classificadas por tamanho

Two experiments of seed ageing of Eucalyptus grandis Hill ex Maiden were carried out at laboratory conditions. In the first experiment, two seed lots were classified in two square mesh screens (< 0.84 to ≥ 0.71 mm and < 0.71 mm to ≥ 0.59 mm), submitted to 42 °C and 100% relative humidity, for 0, 8, 12, 24, and 32 hours of stress treatments. Seed germination tests were done with just aged seeds. The results showed that the stress period was not sufficient for ageing the seeds. In the second experiment, the best quality seed lot was separated in the same two sizes. The seeds were submitted under the same stress conditions of the first experiment but for 0, 48, 72, and 96 hours. The germination test was done right after the seeds were taken from the stress conditions, and with stored seeds at dry chamber (2 weeks and 26 months). It was concluded that both seed sizes reached 30% of moisture content under 72 hours of ageing conditions and showed significant germination losses when compared with seeds without ageing (control), as the moist seeds as the stored ones at dry chamber, for both 2 weeks and 26 months.

Relación de la calidad fisiológica de semillas de maíz con pH y conductividad eléctrica.

En semillas de diferentes cultivares de maíz provenientes de 12 lotes adquiridos en distintos años se estudió la relación entre la conductividad eléctrica y el pH del agua de remojo y la germinación y crecimiento de plántulas en invernadero, utilizando semillas sin tratar y semillas sometidas a la cámara de envejecimiento acelerado (72 h a 45 ± 1°C y 100% de humedad relativa). Se empleó un diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones, se realizó el análisis de varianza y las diferencias entre cultivares se detectaron mediante la prueba de la mínima diferencia significativa. Los lotes mostraron a los 16 días de evaluación altos porcentajes de germinación en semillas no tratadas y se evidenció el efecto desfavorable sobre la germinación previo envejecimiento de las semillas. La altura de la planta, el peso seco del vástago y de las raíces mostraron diferencias significativas entre los lotes estudiados. La conductividad eléctrica se relacionó con los porcentajes de germinación de semillas sometidas a envejecimiento. Los lotes de semillas con altos valores de altura de planta y peso seco de vástago y de raíces presentaron bajos valores de conductividad eléctrica, por lo tanto, esta prueba podría ser indicativa del comportamiento de semillas de maíz en condiciones de invernadero. La prueba de pH no arrojó relación directa con la emergencia y el vigor de las semillas.

Rubber Seed Oil: A Multipurpose Additive in NR and SBR Compounds

ABSTRACT: Rubber seed oil was used as a multipurpose ingredient in natural rubber (NR) and styrene butadiene rubber (SBR) compounds. The study shows that the oil, when substituted for conventional plasticiser, imparts excellent mechanical properties to NR and SBR vulcanizates. Further, it also improves aging resistance, reduces cure time, increases abrasion resistance and flex resistance, and reduces blooming.

Electrical conductivity of the seed soaking solution and soybean seedling emergence

Vigor of soybean [Glycine max (L.) Merrill] seeds can be evaluated by measuring the electrical conductivity (EC) of the seed soaking solution, which has shown a satisfactory relationship with field seedling emergence, but has not had aproper definition of range yet. This work studies the relationship between EC and soybean seedling emergence both in the field and laboratory conditions, using twenty two seed lots. Seed water content, standard germination and vigor (EC, accelerated aging and cold tests) were evaluated under laboratory conditions using -0.03; -0.20; -0.40 and -0.60 MPa matric potentials, and field seedling emergence was also observed. There was direct relationship between EC and field seedling emergence (FE). Under laboratory conditions, a decreasing relationship was found between EC and FE as water content in the substrate decreased, Relationships between these two parameters were also found when -0.03; -0.20 and -0.40 MPa matric potentials were used. EC tests can be used successfully to evaluate soybean seed vigor and identify lots with higher or lower field emergence potential.

Seed-borne pathogens and electrical conductivity of soybean seeds

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Accelerated aging and seedling field emergence in soybean

Informações sobre a relação entre resultados de testes de vigor conduzidos em laboratório e da emergência de plântulas em campo são fundamentais para a tomada de decisões pelos produtores de sementes. O presente trabalho teve por objetivo verificar a associação entre os resultados do teste de envelhecimento acelerado e a emergência de plântulas de soja [Glycine max (L.) Merrill] em campo, em diferentes safras agrícolas e épocas de semeadura. Assim, foram efetuadas as seguintes avaliações: determinação do grau de umidade das sementes; testes de germinação, de envelhecimento acelerado e de condutividade elétrica, bem como emergência de plântulas em campo. A estimativa mais precisa do desempenho das plântulas em campo foi verificada numa faixa de valores de envelhecimento acelerado > 90%, estimando emergência em campo superior a 80% (r² = 0,90). O teste de envelhecimento acelerado permitiu avaliar a emergência de plântulas de soja em campo. No entanto, à medida que as condições ambientais do local de semeadura foram desviando-se das mais adequadas, a eficiência decresceu.

Relationship of black layer and milk line development on maize seed maturity

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)