Do polyembryonic seeds of Carapa surinamensis (Meliaceae) have advantages for seedling development?

Polyembryony is the differentiation and development of multiple embryos in a single seed. This characteristic can provide advantages, as more than one embryo is produced with the same amount of resources, and the probability of establishment of at least one seedling increases. However, sibling seedlings may also increase competition, affecting development and survival. In the present study, the possible advantages and disadvantages of polyembryony were analyzed in the initial establishment of seedlings of Carapa surinamensis (Meliaceae), a tree species that produces monoembryonic or polyembryonic seeds. In this regard, the development of single seedlings was compared with a pair of seedlings emerging from polyembryonic seeds. We compared the development of seedlings attached to or detached from each other and to the seed resources. We observed two levels of competition: (a) for the seed reserves during germination and initial development, as multiple embryos of C. surinamensis share the same reserves, and (b) for external factors, mostly space for root and shoot development, and also for light. Reducing the competition for external factors by separating the siblings was not enough to reduce the effects of competition for seed reserves in the first six months of development. Nevertheless, viable seedlings were produced in all treatments. Thus, depending on sprout management in the nursery, the number of seedlings per seed can be significantly increased by detaching the seedlings, or more vigorous seedlings can be obtained when only one seedling is maintained.(AU)

Poliembrionia é a diferenciação e o desenvolvimento de múltiplos embriões em uma única semente. Esta característica pode proporcionar diversas vantagens, como aumentar o número de embriões produzidos com a mesma quantidade de recursos, e aumentar a probabilidade de estabelecimento de pelo menos uma plântula de uma única semente. Por outro lado, a competição entre plântulas pode aumentar, afetando seu desenvolvimento e sobrevivência. Neste estudo, foram analisadas as possíveis vantagens e desvantagens da poliembrionia em sementes de andiroba, Carapa surinamensis (Meliaceae), uma espécie arbórea que produz sementes monoembriônicas ou poliembriônicas. Comparamos o desenvolvimento de plântulas únicas com o de pares de plântulas provenientes de sementes poliembriônicas. As plântulas foram mantidas unidas ou separadas entre si e ligadas à ou destacadas da semente. Os resultados revelaram dois níveis de competição: (a) pelas reservas da semente durante a germinação e desenvolvimento inicial da plântula, quando embriões múltiplos de C. surinamensis compartilham as mesmas reservas, e (b) por fatores externos, principalmente espaço para o desenvolvimento da raiz e da parte aérea, e luz. A redução da competição por fatores externos, através da separação das plântulas, não foi suficiente para reduzir os efeitos da competição pelas reservas das sementes nos primeiros seis meses de desenvolvimento. Apesar disso, plântulas viáveis foram produzidas em todos os tratamentos. Assim, dependendo do manejo dos brotos em viveiro, o número de plântulas produzidas pode ser aumentado significativamente por meio da separação entre plântulas, ou o vigor das plântulas pode ser incrementado através de sua manutenção individualizada.(AU)

URS Campestre seedless orange: a new mutant with female sterility

ABSTRACT: Seedlessness in fruit is a trait that is much sought after by juice making industries. Close to the city of São Sebastião do Caí, in the state of Rio Grande do Sul (RS), Brazil, a new mutant orange originating from natural mutation was identified and selected as a seedless material. To determine the mechanisms involved in the absence of seeds, the reproductive structures of this new mutant by comparison with a Valencia sweet orange as control, a cultivar with a profusion of seeds, was analyzed in terms of meiotic behavior, meiotic index, pollen viability, in vitro germination, and ovule features to determine the grounds for seed absence. Other morphological analyzes allowed for visualizing the structures of normal appearance and size in both cultivars. Meiotic analysis identified chromosome normal pairing with a predominance of bivalents at diakinesis and metaphase 1. URS Campestre flowers at different developmental stages had anthers and ovaries whose dimensions are typical while pollen grain analysis pointed to a standard developmental pattern, normal meiosis, high viability (84 %) and elevated in vitro pollen tube germination rates (63 %). The cv. Valencia and URS Campestre ovules had a similar shape and morphology, sharing an anatropous orientation, and two integuments. In the internal ovule analyses of Valencia sweet oranges, normal embryo sac cells were identified: presence of one egg cell and two synergids, three antipodes and a bigger and central cell containing two polar nuclei. However, the analysis of ovules from URS Campestre reveals an apparent senescence or non-formation of an embryo sac, where only a few highly stained and collapsed cells could be identified. These results led to the conclusion that female sterility in URS Campestre, with a total absence of a female gametophyte, is the limiting factor for fertilization and seed production.

URS Campestre seedless orange: a new mutant with female sterility

ABSTRACT: Seedlessness in fruit is a trait that is much sought after by juice making industries. Close to the city of São Sebastião do Caí, in the state of Rio Grande do Sul (RS), Brazil, a new mutant orange originating from natural mutation was identified and selected as a seedless material. To determine the mechanisms involved in the absence of seeds, the reproductive structures of this new mutant by comparison with a Valencia sweet orange as control, a cultivar with a profusion of seeds, was analyzed in terms of meiotic behavior, meiotic index, pollen viability, in vitro germination, and ovule features to determine the grounds for seed absence. Other morphological analyzes allowed for visualizing the structures of normal appearance and size in both cultivars. Meiotic analysis identified chromosome normal pairing with a predominance of bivalents at diakinesis and metaphase 1. URS Campestre flowers at different developmental stages had anthers and ovaries whose dimensions are typical while pollen grain analysis pointed to a standard developmental pattern, normal meiosis, high viability (84 %) and elevated in vitro pollen tube germination rates (63 %). The cv. Valencia and URS Campestre ovules had a similar shape and morphology, sharing an anatropous orientation, and two integuments. In the internal ovule analyses of Valencia sweet oranges, normal embryo sac cells were identified: presence of one egg cell and two synergids, three antipodes and a bigger and central cell containing two polar nuclei. However, the analysis of ovules from URS Campestre reveals an apparent senescence or non-formation of an embryo sac, where only a few highly stained and collapsed cells could be identified. These results led to the conclusion that female sterility in URS Campestre, with a total absence of a female gametophyte, is the limiting factor for fertilization and seed production.(AU)

Seed characters and their usefulness in the separation of Asteraceae species / Caracteres de sementes e sua utilidade na separação de espécies de Asteraceae

Studies on seed structure of Asteraceae have received little attention of botanists. Seed structure in Asteraceae is analyzed to evaluate the usefulness of characters in the separation of species through the analysis of nine weedy species. Seeds originate from anatropous, unitegmic and tenuinucellate ovules. The partial collapse of the developing seed coat is a common characteristic in the Asteraceae species studied. The testa consists of crushed and thin-walled cells in almost all of the species studied herein, except for Elephantopus mollis and Parthenium hysterophorus, which showed exotesta cells with U-shaped thickening. The analysis revealed high uniformity in seed characters.(AU)

Estudos da estrutura da semente de Asteraceae receberam pouca atenção de botânicos. A estrutura da semente de Asteraceae é examinada com a finalidade de avaliar a utilidade dos caracteres na separação de espécies, mediante a análise de nove espécies de plantas daninhas. As sementes são originárias de óvulos anátropos, unitegumentado e tenuinucelados. O colapso parcial do revestimento da semente em desenvolvimento é uma característica comum nas espécies estudadas de Asteraceae. A testa é composta por células colapsadas e de paredes finas em quase todas as espécies estudadas, com exceção de Elephantopus mollis e Parthenium hysterophorus, que demonstraram células da exotesta com espessamento em U. A análise revelou uma grande quantidade de uniformidade dos caracteres estudados das sementes.(AU)

Effect of seed coat on the seed germination and seedling development of Calophyllum brasiliense Cambess. (Clusiaceae) / Efeito do envoltório na germinação da semente e no desenvolvimento de plântulas de Calophyllum brasiliense Cambess. (Clusiaceae)

This work aimed to study the effect of the Calophyllum brasiliense seed coat on the seed germination process. To this end, three experiments were conducted in laboratory, greenhouse and screenhouse. From a total of six treatments, five are related to the seed coat (mechanical scarification; mechanical scarification followed by 2 hours in water, chemical scarification, hot water immersion and complete seed coat removal) and one control. Laboratory and greenhouse experiments were conducted in a completely randomized design (CRD). Screenhouse experiment was conducted in a completely randomized block design (RBD). We evaluated the total percentage, the speed index and the average time of germination or emergence. Data were subjected to analysis of variance and means compared by LSD test, at 5%. Under the conditions of this work, it was possible to infer that, in laboratory, mechanical scarification followed by 2 hours in water increases the proportion and germination speed index (GSI), in the greenhouse, the complete seed coat removal increases the percentage and emergence speed index (ESI), and in the screenhouse, mechanical scarification followed by 2 hours in water and chemical scarification presented the best results. The average germination time was not significantly different in the three experiments evaluated.(AU)

Objetivou-se com este trabalho estudar o efeito do envoltório da semente de Calophyllum brasiliense no processo de germinação. Foram montados três experimentos, sendo estes conduzidos em laboratório, casa de vegetação e telado. Avaliaram-se seis tratamentos, sendo cinco relacionados ao envoltório (escarificação mecânica; escarificação mecânica seguido por 2h em água; escarificação química; imersão em água quente; e retirada total do envoltório) e a testemunha. Os experimentos em laboratório e casa de vegetação foram conduzidos em delineamento inteiramente casualizado. No telado, o experimento foi conduzido em delineamento em blocos casualizados. Avaliaram-se a percentagem total; o índice de velocidade e o tempo médio de germinação ou emergência. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste t (LSD) a 5% de probabilidade. Foi possível inferir que no laboratório, a escarificação mecânica, seguido por 2h em água, aumenta a percentagem e o índice de velocidade de germinação (IVG); na casa de vegetação, a retirada total do envoltório aumenta a percentagem e o índice de velocidade de emergência (IVE); e no telado, a escarificação mecânica, seguida por 2h em água, e a escarificação química apresentam os melhores resultados. O tempo de germinação não apresentou diferença significativa nos três experimentos avaliados(AU)

Histochemical analysis of seed reserve mobilization in Passiflora edulis Sims fo. flavicarpa O. Deg. (yellow passion fruit) during germination / Análise histoquímica da mobilização de reservas em sementes de Passiflora edulis Sims fo. flavicarpa O. Deg (maracujá amarelo) durante a germinação

In the present work, we analyzed the histochemical aspects of Passiflora edulis seeds reserve mobilization during the first ten days of germination. Our results showed that mainly lipids present in the endosperm are used as a reserve source, and their levels reduce at the same time the radicle protrudes, between the fourth and sixth day of sowing. Furthermore, protein bodies are present in the cotyledons, which are degraded as germination occurs and are almost depleted by the time of radicle protrusion. Starch grains also appear in the late germination period, and it is not clear if there is any reserve wall polysaccharide consumption in the endosperm.(AU)

No presente trabalho analisamos os aspectos histoquímicos da mobilização de reservas das sementes de Passiflora edulis, durante os primeiros dez dias de germinação. Nossos resultados mostraram que principalmente lipídios presentes no endosperma são utilizados como reserva, com o seu nível começando a diminuir ao mesmo tempo em que ocorre a protrusão da radícula, entre o quarto e sexto dia do início da embebição. Corpos proteicos também estão presentes nos cotilédones, e são degradados à medida que ocorre a germinação e são consumidos quase totalmente quando da protrusão da radícula. Grãos de amido também aparecem no período tardio de germinação, e não está claro se há ou não consumo de polissacarídeos de reserva de parede no endosperma.(AU)