Osmoprotection in Salvia hispanica L seeds under water stress attenuators / Osmoproteção em sementes de Salvia hispanica L sob atenuadores do estresse hídrico

Salvia hispanica cultivation is recent in Brazil and occurs in the off-season, when there is lower water availability in the soil. Water deficit is one of the abiotic factors that most limit germination for compromising the sequence of metabolic events that culminate with seedling emergence. Several attenuating substances have been used to mitigate the effects resulting from this stress and give higher tolerance to the species. Thus, the objective of this study was to evaluate the action of different agents as water stress attenuators in the germination and accumulation of organic compounds in S. hispanica seedlings. The treatments consisted of pre-soaking the seeds for 4 hours in salicylic acid (1 mM.L-¹), gibberellic acid (0.4 mM.L-¹), distilled water and control treatment (without soaking). The seeds were germinated at osmotic potentials of 0.0, -0.1, -0.2, -0.3 and -0.4 MPa, using PEG 6000 as an osmotic agent. The variables germination percentage, germination speed index, shoot and primary root lengths, total dry mass, proline, total soluble sugars and total free amino acids were analyzed. Salicylic acid and gibberellic acid led to the best results among the attenuators tested, increasing germination, length, dry mass and biochemical components of S. hispanica seedlings under water deficit. Therefore, salicylic and gibberellic acids are efficient in mitigating water stress in S. hispanica seeds up to the potential of -0.4 MPa.

O cultivo da Salvia hispanica é recente no Brasil e se dá no período de entressafra, quando há menor disponibilidade hídrica no solo. O déficit hídrico é um dos fatores abióticos que mais limitam a germinação por comprometer a sequência de eventos metabólicos que culminam com a emergência da plântula. Diversas substâncias atenuadoras têm sido empregadas com a finalidade de mitigar os efeitos resultantes desse estresse e conferir maior tolerância às espécies. Desse modo, objetivou-se avaliar a ação de diferentes agentes como atenuadores do estresse hídrico na germinação e acúmulo de compostos orgânicos em plântulas de S. hispanica. Os tratamentos consistiram na pré-embebição das sementes durante 4 horas em ácido salicílico (1 mM.L-¹), ácido giberélico (0,4 mM.L-¹), água destilada e o tratamento controle (sem embebição). As sementes foram germinadas sob os potenciais osmóticos 0,0, -0,1, -0,2, -0,3 e -0,4 MPa, utilizando PEG 6000 como agente osmótico. Analisaram-se as variáveis porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação, comprimento da parte aérea e da raiz primária, massa seca total, prolina, açúcares solúveis totais e aminoácidos livres totais. O ácido salicílico e o ácido giberélico apresentaram os melhores resultados, dentre os atenuadores testados, incrementando a germinação, o comprimento, a massa seca e os componentes bioquímicos de plântulas de S. hispanica sob déficit hídrico. Logo, os ácidos salicílico e giberélico são eficientes na mitigação do estresse hídrico em sementes de S. hispanica até o potencial -0,4 MPa.

Osmoprotection in Salvia hispanica L seeds under water stress attenuators / Osmoproteção em sementes de Salvia hispanica L sob atenuadores do estresse hídrico

Salvia hispanica cultivation is recent in Brazil and occurs in the off-season, when there is lower water availability in the soil. Water deficit is one of the abiotic factors that most limit germination for compromising the sequence of metabolic events that culminate with seedling emergence. Several attenuating substances have been used to mitigate the effects resulting from this stress and give higher tolerance to the species. Thus, the objective of this study was to evaluate the action of different agents as water stress attenuators in the germination and accumulation of organic compounds in S. hispanica seedlings. The treatments consisted of pre-soaking the seeds for 4 hours in salicylic acid (1 mM.L-¹), gibberellic acid (0.4 mM.L-¹), distilled water and control treatment (without soaking). The seeds were germinated at osmotic potentials of 0.0, -0.1, -0.2, -0.3 and -0.4 MPa, using PEG 6000 as an osmotic agent. The variables germination percentage, germination speed index, shoot and primary root lengths, total dry mass, proline, total soluble sugars and total free amino acids were analyzed. Salicylic acid and gibberellic acid led to the best results among the attenuators tested, increasing germination, length, dry mass and biochemical components of S. hispanica seedlings under water deficit. Therefore, salicylic and gibberellic acids are efficient in mitigating water stress in S. hispanica seeds up to the potential of -0.4 MPa.(AU)

O cultivo da Salvia hispanica é recente no Brasil e se dá no período de entressafra, quando há menor disponibilidade hídrica no solo. O déficit hídrico é um dos fatores abióticos que mais limitam a germinação por comprometer a sequência de eventos metabólicos que culminam com a emergência da plântula. Diversas substâncias atenuadoras têm sido empregadas com a finalidade de mitigar os efeitos resultantes desse estresse e conferir maior tolerância às espécies. Desse modo, objetivou-se avaliar a ação de diferentes agentes como atenuadores do estresse hídrico na germinação e acúmulo de compostos orgânicos em plântulas de S. hispanica. Os tratamentos consistiram na pré-embebição das sementes durante 4 horas em ácido salicílico (1 mM.L-¹), ácido giberélico (0,4 mM.L-¹), água destilada e o tratamento controle (sem embebição). As sementes foram germinadas sob os potenciais osmóticos 0,0, -0,1, -0,2, -0,3 e -0,4 MPa, utilizando PEG 6000 como agente osmótico. Analisaram-se as variáveis porcentagem de germinação, índice de velocidade de germinação, comprimento da parte aérea e da raiz primária, massa seca total, prolina, açúcares solúveis totais e aminoácidos livres totais. O ácido salicílico e o ácido giberélico apresentaram os melhores resultados, dentre os atenuadores testados, incrementando a germinação, o comprimento, a massa seca e os componentes bioquímicos de plântulas de S. hispanica sob déficit hídrico. Logo, os ácidos salicílico e giberélico são eficientes na mitigação do estresse hídrico em sementes de S. hispanica até o potencial -0,4 MPa.(AU)

Germination of chia seeds submitted to saline stress / Germinação de sementes de chia submetidas ao estresse salino

Salinity, of both soil and water, is one of the main causes of crop yield decline. Within this context, the objective of this study was to evaluate the influence of different salts on the germination of chia seeds. The experiment was conducted in a BOD chamber at a constant temperature of 20 °C and in the presence of light. The seeds were placed on paper soaked with aqueous solutions of calcium chloride (CaCl2), sodium chloride (NaCl), potassium chloride (KCl), and magnesium chloride (MgCl2), at the osmotic potentials zero, -0.10, -0.20, -0.30, and -0.40 MPa. The effect of the salinity was evaluated using a germination test, with counts on days 7 and 14 after sowing. Based on the results, chia seeds tolerate concentrations of NaCl to -0.4 MPa and KCl to -0.20 MPa. The salts CaCl2 and MgCl2 had a negative effect on the germination and vigor of the chia seeds for the osmotic potentials -0.30 MPa and -0.20 MPa, respectively.(AU)

A salinidade, tanto dos solos como das águas, é uma das principais causas da queda de rendimento das culturas. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência de diferentes sais na germinação de sementes de chia. O experimento foi conduzido em câmara BOD, na temperatura constante de 20 °C e em presença de luz. As sementes foram colocadas sobre papel embebido em soluções aquosas de cloreto de cálcio (CaCl2), cloreto de sódio (NaCl), cloreto de potássio (KCl) e cloreto de magnésio (MgCl2) nos potenciais osmóticos correspondentes a zero; -0,10; -0,20; -0,30 e -0,40 MPa. O efeito da salinidade foi avaliado através do teste de germinação com contagens aos 7 dias e 14 dias após a semeadura. De acordo com os resultados é possível concluir que as sementes de chia toleram concentrações de NaCl até -0,4 MPa e KCl até -0,20 MPa. Os sais CaCl2 e MgCl2 apresentam efeito negativo sobre a germinação e o vigor das sementes de chia a partir dos potenciais osmóticos de -0,30 MPa e -0,20 MPa, respectivamente.(AU)

Vigor testings for evaluating the physiological quality of chia seeds / Testes de vigor para avaliar a qualidade fisiológica de sementes de chia

Chia (Salvia hispanica L.) is a plant native to central and western Mexico and northern Guatemala belonging to the Lamiaceae family, well known for its seeds containing antioxidants, dietary fibers, and α-linolenic acid, which helps to prevent different diseases, such as diabetes, obesity, cancer and Alzheimer. In Brazil, there is not much information about the crop, mainly about the physiological quality of its seeds. Therefore, the objective was to establish vigor testing methods to evaluate the physiological quality of chia seeds. Five seed lots were used, in which germination tests, seedling emergence, emergence velocity index and variations in the electrical conductivity test were carried out. The volume of distilled water was 25 and 50 mL, the number of seeds was 50 and 100, the temperature was 20, 25 and 30 °C, the soaking period was 1, 2, 4, 6, 12, 18 and 24 hours and variations in there was accelerated aging test by the traditional method and saturated NaCl solution, being periods of aging as 24, 48, 72 and 96 hours and temperatures of 38, 41 and 44 °C. It is concluded that both the electrical conductivity test and the accelerated aging test are efficient in evaluating the physiological quality of chia seeds. The electrical conductivity test must be performed with 100 seeds in 50 mL of distilled water, for four hours soaking at 25 or 30 °C; and the accelerated aging test should be performed at 44 °C for 24 hours by the traditional method or 41 °C for 24 hours using saturated NaCl solution.

Pertencente à família das Lamiáceas, a chia (Salvia hispanica L.) é uma planta originária do centro-oeste do México e norte da Guatemala, muito conhecida por suas sementes conterem antioxidantes, fibras dietéticas e ácido α-linolênico, que auxilia na prevenção de várias doenças, como diabetes, obesidade, câncer e Alzheimer. No Brasil, não há muitas informações a respeito da cultura, principalmente sobre qualidade fisiológica de sementes. Sendo assim, o objetivo foi estabelecer metodologia de testes de vigor para avaliar a qualidade fisiológica de sementes de chia. Foram utilizados cinco lotes de sementes, nos quais foram realizados os testes de germinação, emergência de plântulas, índice de velocidade de emergência e variações no teste de condutividade elétrica, sendo volume de água destilada: 25 e 50 mL, quantidade de sementes: 50 e 100, temperatura: 20, 25 e 30 °C e período de embebição: 1, 2, 4, 6, 12, 18 e 24 horas e variações no teste de envelhecimento acelerado pelo método tradicional e solução saturada de NaCl, sendo períodos de envelhecimento: 24, 48, 72 e 96 horas e temperaturas: 38, 41 e 44 ºC. Conclui-se que tanto o teste de condutividade elétrica quanto o de envelhecimento acelerado são eficientes na avaliação da qualidade fisiológica de sementes de chia. O teste de condutividade elétrica deve ser realizado com 100 sementes em 50 mL de água destilada, pelo período de quatro horas de embebição, à 25 ou 30 °C; e o teste de envelhecimento acelerado deve ser realizado à 44 °C por 24 horas pelo método tradicional ou 41 °C por 24 horas utilizando solução saturada de NaCl.

Vigor testings for evaluating the physiological quality of chia seeds / Testes de vigor para avaliar a qualidade fisiológica de sementes de chia

Chia (Salvia hispanica L.) is a plant native to central and western Mexico and northern Guatemala belonging to the Lamiaceae family, well known for its seeds containing antioxidants, dietary fibers, and α-linolenic acid, which helps to prevent different diseases, such as diabetes, obesity, cancer and Alzheimer. In Brazil, there is not much information about the crop, mainly about the physiological quality of its seeds. Therefore, the objective was to establish vigor testing methods to evaluate the physiological quality of chia seeds. Five seed lots were used, in which germination tests, seedling emergence, emergence velocity index and variations in the electrical conductivity test were carried out. The volume of distilled water was 25 and 50 mL, the number of seeds was 50 and 100, the temperature was 20, 25 and 30 °C, the soaking period was 1, 2, 4, 6, 12, 18 and 24 hours and variations in there was accelerated aging test by the traditional method and saturated NaCl solution, being periods of aging as 24, 48, 72 and 96 hours and temperatures of 38, 41 and 44 °C. It is concluded that both the electrical conductivity test and the accelerated aging test are efficient in evaluating the physiological quality of chia seeds. The electrical conductivity test must be performed with 100 seeds in 50 mL of distilled water, for four hours soaking at 25 or 30 °C; and the accelerated aging test should be performed at 44 °C for 24 hours by the traditional method or 41 °C for 24 hours using saturated NaCl solution.(AU)

Pertencente à família das Lamiáceas, a chia (Salvia hispanica L.) é uma planta originária do centro-oeste do México e norte da Guatemala, muito conhecida por suas sementes conterem antioxidantes, fibras dietéticas e ácido α-linolênico, que auxilia na prevenção de várias doenças, como diabetes, obesidade, câncer e Alzheimer. No Brasil, não há muitas informações a respeito da cultura, principalmente sobre qualidade fisiológica de sementes. Sendo assim, o objetivo foi estabelecer metodologia de testes de vigor para avaliar a qualidade fisiológica de sementes de chia. Foram utilizados cinco lotes de sementes, nos quais foram realizados os testes de germinação, emergência de plântulas, índice de velocidade de emergência e variações no teste de condutividade elétrica, sendo volume de água destilada: 25 e 50 mL, quantidade de sementes: 50 e 100, temperatura: 20, 25 e 30 °C e período de embebição: 1, 2, 4, 6, 12, 18 e 24 horas e variações no teste de envelhecimento acelerado pelo método tradicional e solução saturada de NaCl, sendo períodos de envelhecimento: 24, 48, 72 e 96 horas e temperaturas: 38, 41 e 44 ºC. Conclui-se que tanto o teste de condutividade elétrica quanto o de envelhecimento acelerado são eficientes na avaliação da qualidade fisiológica de sementes de chia. O teste de condutividade elétrica deve ser realizado com 100 sementes em 50 mL de água destilada, pelo período de quatro horas de embebição, à 25 ou 30 °C; e o teste de envelhecimento acelerado deve ser realizado à 44 °C por 24 horas pelo método tradicional ou 41 °C por 24 horas utilizando solução saturada de NaCl.(AU)

Chia (Salvia hispanica) experiment at a 30 ̊ N site in Sichuan Basin, China / Performance agronômica da chia (Salvia hispanica) cultivada aos 30 ̊ N na Bacia de Sichuan, China

The mysterious ancient Mesoamerican Indian crop chia (Salvia hispanica) is revived and expanding worldwide due to its richness of valuable nutraceuticals such as α-linolenic acid (ALA), antioxidants, food fiber, gels, and proteins. We carried out a pilot experiment on chia planting in non-frost Sichuan Basin, at Hechuan Base (30 ̊0′ 43′′ N, 106 ̊7′ 41′′ E, 216 m), Southwest University, Chongqing, China. The split-plot trial contained two factors, 3 spring-summer sowing times as main plots, and 6 densities as subplots, with 3 replicates. Phenological, botanical, adversity, yield, and seed quality traits were investigated. Plants were very tall, suffered from lodging, and flowered in mid-October. Sichuan Basin can be considered as a north edge for growing chia, with low yield (680 kg/hectare) because of insufficient seed filling and maturation in autumn-winter season (1000-seed weight of 1.14 g). However, its ALA content is 5 percent points higher than the seed-donor commercial bottle (65.06%/63.96% VS 59.35%/59.74% for black/white seeds), accompanied by decrease oleic and stearic acid, while linoleic acid and palmitic acid are equivalent. Considering its short-day habit, it is recommended to try sowing in middle summer (from late June to early August) to avoid too long growing period, excessive vegetative growth, and waste of field and climate resources caused by spring-summer sowing. Furthermore, winter sowing of chia with mulch cover could also be tried, with an expectation of harvesting in summer. Most importantly, only when the photoperiod-insensitive early flowering stocks are created, chia can be recommended as a low-risk crop to the farmers of this region.(AU)

A chia (Salvia hispanica) é cultivada em todo o mundo por sua riqueza de nutrientes nutracêuticos valiosos, tais como a-ácido linolênico (ALA), antioxidantes, fibras alimentares, géis e proteínas. Entretanto, não há informações sobre sua performance agronômica se cultivada aos 30 ̊N na China. Assim, realizou-se um experimento com o cultivo de chia na base Hechuan (30°043”N, 106°741”E, 216m, que não apresenta geada) da Southwest University, Chongqing, China. O delineamento em parcela subdividida contém dois fatores,três épocas de semeadura na primavera-verão como parcelas principais e seis densidades de sementes como subparcelas, com três repetições. Foram investigados os caracteres fenológicos, botânicos, de adversidade, rendimento e qualidade da semente. As plantas se tornaram altas, acamarame floresceram em meados de outubro. A bacia de Sichuan pode ser considerada como uma fronteira limítrofe norte para o crescimento da chia, com baixo rendimento (680kg ha-1) devido ao enchimento e amadurecimento insuficientes na estação outono-inverno (peso de 1000 sementes de 1,14g). No entanto, o seu conteúdo de ALA é de 5 pontos percentuais mais elevado do que a semente comercial, 65,06%/63,96% contra 59,35%/59,74% para as sementes pretas/brancas, respectivamente, acompanhado por diminuição de ácido oleico e ácido esteárico, enquanto que o ácido linoleico e o ácido palmítico são equivalentes. Considerando o seu hábito de dia curto, recomenda-se semear no meio do verão,de junho a início de agosto, para evitar um tempo de cultivo muito longo, desenvolvimento vegetativo excessivo e desperdício de recursos de campo e clima causados pela semeadura de primavera-verão.(AU)