O tamanho de sementes de feijão afeta a utilização das reservas armazenadas durante a germinação / Seed size of common bean affects the utilization of stored reserves during germination

O objetivo do presente estudo foi avaliar a qualidade fisiológica de sementes defeijão com diferentes tamanhos, identificando a relação do tamanho da semente com a mobilização e utilização de reservas. Foram utilizadas sementes da cultivar comercial IPR-88 Uirapuru e Iapar 81 padronizadas e posteriormente, determinadas três frações a partir de pesagem individual, sendo: sementes pequenas, médias e grandes. A qualidade fisiológica das três frações foi determinada pelo teste de germinação e pelos testes de vigor: envelhecimento acelerado e teste de desempenho de plântulas (comprimento). A mobilização e utilização de reservas foi mensurada aos cinco dias de hidratação das sementes, onde foram avaliadas massa seca, taxa de mobilização de reservas, taxa de redução de reservas e eficiência de uso das reservas. Os resultados demonstraram que não houve diferença entre as frações na porcentagem de germinação e envelhecimento acelerado. Considerando os parâmetros que avaliaram a mobilização e utilização de reservas, verificou-se que sementes de maior tamanho formam plântulas de maior massa seca, no entanto, tem menor taxa de mobilização de reservas e menor eficiência de uso de suas reservas. Desta forma, evidencia-se que o tamanho da semente influencia a mobilização e utilização de reservas, de maneira que sementes da fração média e pequena apresentam maior eficiência de uso de reservas até os cinco dias de germinação.(AU)

The objective of the present study was to evaluate the physiological quality of bean seeds with different sizes, identifying the relationship of seed size with the mobilization and utilization of reserves in bean seeds. Seeds of the commercial cultivarIPR-88 Uirapuru and Iapar 81 were standardized and subsequently, three fractions were determined from individual weighing, being: small medium and large seeds. The physiological quality of the three fractions was determined by germination test, accelerated aging vigor test, and seedling performance (length) test. Reserve mobilization and utilization was measured at five days of seed hydration, where dry mass, reserve mobilization rate, reserve reduction rate, and reserve use efficiency were evaluated. The results showed that there was no difference between the fractions in the percentage of germination and accelerated aging. Considering the parameters that evaluated the mobilization and use of reserves, it was found that larger seeds form seedlings with greater dry mass, however, have lower rate of reserve mobilization and lower efficiency of use of their reserves. Thus, it is evident that the size of the seed influences the mobilization and use of reserves, so that seeds of the medium and small fraction present higher reserve use efficiency at five days of germination.(AU)

Mobilization of seed storage proteins is crucial to high vigor in common bean seeds / Mobilização das proteínas de reserva é crucial para o alto vigor em sementes de feijão

Seed germination is a complex process controlled by many factors, in which physical and biochemical mechanisms are involved and the mobilization of reserves is crucial for this process to occur. Although, seed reserve mobilization is usually thought to be a post-germination process, seed reserve proteins mobilization occurs during germination. This study quantified seed proteins of bean genotypes during different hydration times, in order to understand the process of protein mobilization and whether there is relationship of this biochemical component with seed vigor. This study was conducted using seeds with different levels of vigor, genotypes with highest (13, 42, 55 and 81) and lowest (07, 23, 44, 50, IPR-88-Uirapurú and Iapar 81) physiological quality. High vigor genotypes showed greater efficiency in hydrolysis and mobilization of protein component, because they presented low globulins content in cotyledons at radicle protrusion in relation to low vigor genotypes (07, 23 and 50). The protein alpha-amylase inhibitor, observed in all genotypes, is involved with the longer time needed for radicle protrusion, according to the band intensity difference in genotypes 07, 44 and Iapar 81.

A germinação de sementes é um processo complexo controlado por muitos fatores, nos quais mecanismos físicos e bioquímicos estão envolvidos e a mobilização de reservas é decisiva para que esse processo ocorra. Embora a mobilização de reservas de sementes seja considerada um processo pós-germinativo, a mobilização das proteínas de reserva de sementes ocorre durante a germinação. Este estudo teve como objetivo quantificar as proteínas de sementes de genótipos de feijão durante os diferentes tempos de hidratação, a fim de compreender o processo de mobilização proteica e se há relação desse componente bioquímico com o vigor das sementes. Este estudo foi realizado utilizando sementes com diferentes níveis de vigor, genótipos com maior (13, 42, 55 e 81) e menor (07, 23, 44, 50, IPR-88-Uirapurú e Iapar 81) qualidade fisiológica. Os genótipos de alto vigor apresentaram maior eficiência na hidrólise e mobilização do componente proteico, pois apresentaram baixo teor de globulinas nos cotilédones na protrusão radicular em relação aos genótipos de baixo vigor (07, 23 e 50). A proteína inibidora da alfa-amilase, observada em todos os genótipos, está envolvida com o maior tempo necessário para a protrusão da radícula, de acordo com a diferença de intensidade da banda nos genótipos 07, 44 e Iapar 81.

Vigor and alpha-amylase activity in common bean seeds under salt stress conditions / Vigor e atividade de alfa-amilase sementes de feijão em condições de estresse salino

Seeds with high vigor have greater capacity for hydrolysis and mobilization of stored reserves, which results in the formation of vigorous seedlings, and this behavior is observed under abiotic stress conditions. This study proposes to investigate the relationship of the enzyme alpha-amylase in lots of common-bean seeds with contrasting vigor, when subjected to the absence and presence of salt stress, aiming to identify the relationship of this enzyme with the vigor of the seed lot under these conditions. Seven common-bean cultivars were used. Physiological quality was determined by germination, vigor index and seedling length. The mobilization of reserves was evaluated under absence and presence of salt stress simulated with a NaCl solution with a concentration of 50 mmol L-1. The analyzed variables regarding reserve mobilization were reserve reduction, reserve reduction rate, seedling dry weight, reserve mobilization rate, starch, starch reduction rate and alpha-amylase activity. Results showed that the stress condition negatively affected all the evaluated variables; however, the cultivars classified as having greater vigor showed better physiological performance under stress. Salt stress in common-bean seeds affects seedling performance and reduces alpha-amylase activity during germination, and high-vigor seed lots exhibited higher enzyme activity in the no-stress condition.(AU)

As sementes com alto vigor possuem maior capacidade de hidrólise e mobilização das reservas armazenadas resultando na formação de plântulas vigorosas, sendo esse comportamento observado em condições de estresse abiótico. O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação da enzima alfa-amilase em lotes de sementes de feijão com contraste no vigor quando submetidos a condições de ausência e presença de estresse salino, buscando identificar a relação desta enzima com o vigor do lote de sementes nessas condições. Sete cultivares de feijão foram utilizadas. A qualidade fisiológica foi determinada pela germinação, índice de vigor e comprimento de plântulas. A mobilização de reservas foi avaliada em condições com ausência e presença de estresse salino simulado com solução de NaCl com concentração de 50 mmol L-1. As variáveis analisadas referentes a mobilização de reservas foram a redução das reservas, taxa de redução das reservas, massa seca de plântulas, taxa de mobilização de reservas, amido, taxa de redução de amido e atividade da alfa-amilase. Os resultados demonstraram que a condição de estresse afetou negativamente todas as variáveis avaliadas, contudo, as cultivares classificadas como de maior vigor apresentaram melhor desempenho fisiológico sob o estresse. O estresse salino em sementes de feijão afeta o desempenho de plântulas e reduz a atividade da alfa-amilase durante a germinação e, os lotes de sementes com alto vigor apresentaram maior atividade da enzima em condições de ausência de estresse.(AU)

Vigor of red clover seeds under salinity stress / Vigor de sementes de trevo vermelho submetidas a estresse salino

The accelerated aging test is a considerably important method for measuring the physiological potential of seeds. This study sought to apply the accelerated aging test to determine the vigor of red clover seeds of the Quiniquelli and Estanzuela 116 cultivars under water and salinity stress conditions. Accordingly, the seeds were aged for 12, 24, 36, 48, and 72 hours at 42 °C in water and a saturated salt solution (40% NaCl) and then assessed by the accelerated aging test. The lengths of 15 normal seedlings from each of the four replicates for both cultivars were measured, and the seedlings dry mass (48 h/60 °C) was determined. After aging 12, 24, and 36 hours in a saturated salt solution, vigor was above the average of 84.5% for both cultivars. In the test conducted with water, 36 hours were enough to stress the seeds. The accelerated aging time that best represented the vigor of the seeds of the Quiniquelli and Estanzuela 116 cultivars was 48 hours at 42 °C in the saturated NaCl solution, thus being the most suitable for red clover seeds.

O teste de envelhecimento acelerado é de grande importância para expressar o potencial fisiológico das sementes. O objetivo do trabalho foi determinar o vigor de sementes de trevo vermelho das cultivares Quiniquelli e Estanzuela 116 pelo teste do envelhecimento acelerado sob estresse hídrico e salino.  Para tal, as sementes foram expostas a solução hídrica e salina com NaCl (40%) nos tempos de 12, 24, 36, 48 e 72 h a 42 °C e, em seguida, avaliadas pelo teste de envelhecimento acelerado. Foram medidos os comprimentos de 15 plântulas normais de cada uma das quatro repetições de ambas as cultivares e determinada a massa seca das plântulas (48 h /60 °C). Após 12, 24 e 36 h de envelhecimento em solução salina o vigor foi superior à média de 84,5% para ambas cultivares. No teste conduzido com água, o tempo de 36 h foi suficiente para estressar as sementes. O tempo de envelhecimento acelerado que melhor caracterizou o vigor de sementes das cultivares Quiniquelli e Estanzuela 116 foi o de 48 h sob temperatura de 42 °C com o uso de solução saturada de NaCl, sendo o mais indicado para as sementes de trevo vermelho.

Vigor of red clover seeds under salinity stress / Vigor de sementes de trevo vermelho submetidas a estresse salino

The accelerated aging test is a considerably important method for measuring the physiological potential of seeds. This study sought to apply the accelerated aging test to determine the vigor of red clover seeds of the Quiniquelli and Estanzuela 116 cultivars under water and salinity stress conditions. Accordingly, the seeds were aged for 12, 24, 36, 48, and 72 hours at 42 °C in water and a saturated salt solution (40% NaCl) and then assessed by the accelerated aging test. The lengths of 15 normal seedlings from each of the four replicates for both cultivars were measured, and the seedlings dry mass (48 h/60 °C) was determined. After aging 12, 24, and 36 hours in a saturated salt solution, vigor was above the average of 84.5% for both cultivars. In the test conducted with water, 36 hours were enough to stress the seeds. The accelerated aging time that best represented the vigor of the seeds of the Quiniquelli and Estanzuela 116 cultivars was 48 hours at 42 °C in the saturated NaCl solution, thus being the most suitable for red clover seeds.(AU)

O teste de envelhecimento acelerado é de grande importância para expressar o potencial fisiológico das sementes. O objetivo do trabalho foi determinar o vigor de sementes de trevo vermelho das cultivares Quiniquelli e Estanzuela 116 pelo teste do envelhecimento acelerado sob estresse hídrico e salino.  Para tal, as sementes foram expostas a solução hídrica e salina com NaCl (40%) nos tempos de 12, 24, 36, 48 e 72 h a 42 °C e, em seguida, avaliadas pelo teste de envelhecimento acelerado. Foram medidos os comprimentos de 15 plântulas normais de cada uma das quatro repetições de ambas as cultivares e determinada a massa seca das plântulas (48 h /60 °C). Após 12, 24 e 36 h de envelhecimento em solução salina o vigor foi superior à média de 84,5% para ambas cultivares. No teste conduzido com água, o tempo de 36 h foi suficiente para estressar as sementes. O tempo de envelhecimento acelerado que melhor caracterizou o vigor de sementes das cultivares Quiniquelli e Estanzuela 116 foi o de 48 h sob temperatura de 42 °C com o uso de solução saturada de NaCl, sendo o mais indicado para as sementes de trevo vermelho.(AU)