Strategies of selection for carrot seed germination at high temperatures / Estratégias de seleção para germinação de sementes de cenoura em altas temperaturas

Among the carrot cultivars developed for summer cultivation, stand out those from the Brasilia group. These cultivars present higher performance in relation to the others commercialized in the country due to their productivity, resistance to leaf-blight diseases and higher adaptation to the Brazilian summer conditions. However, it is necessary to increase, by selection, the potential for carrot seed germination at high temperatures (above 35ºC), resulting in seed economy and more uniform plant establishment, especially during warm weather conditions. Thus, the objective of this study was to select carrot populations with seeds able to germinate under conditions of high temperature. The experiment was carried out in Brasília, DF, in the year of 2007. Four replications of fifth seeds from forty-seven carrot half-sib families were incubated at 20ºC and 37ºC in a randomized block design. The data were submitted to the analysis of variance, application of selection indexes and estimation of gains with the selection. The selection for germination of carrot seeds at high temperatures (37ºC) were not effective. The values of vigor and germination at 37C were low, suggesting that this temperature is approaching the biological limit of the populations of the carrot group Brasilia. At 20C it is possible to differentiate the genotypes regarding to physiological quality of seeds.

Dentre as cultivares de cenoura desenvolvidas para o cultivo durante o verão, destacam-se aquelas do grupo Brasilia. Estas cultivares apresentam desempenho superior em relação às outras comercializadas no país quanto a produtividade, resistência à queima-das-folhas e adaptação às nossas condições de cultivo durante o verão. Entretanto, há necessidade de se fazer seleção para aumentar o potencial de germinação da cenoura sob temperaturas elevadas (acima de 35ºC), propiciando assim uma economia de sementes e estandes mais uniformes, principalmente em regiões quentes. Desta forma, o objetivo do trabalho foi verificar a possibilidade de seleção de populações de cenoura com sementes capazes de germinar sob condições de temperaturas elevadas. O experimento foi realizado em Brasília, DF, no ano de 2007. Foram avaliados germinação e vigor a 20ºC e 37ºC de sementes provenientes de 47 famílias de meio-irmãos, utilizando-se delineamento inteiramente casualizado com 4 repetições de 50 sementes para cada família. Os dados foram submetidos à análise de variância, aplicação de índices de seleção e estimativas de ganhos com a seleção. A seleção para germinação de sementes de cenoura em altas temperaturas (37ºC) não foi eficiente. Os valores de vigor e germinação das sementes a 37ºC foram baixos, o que sugere que esta temperatura aproxima-se do limite biológico das populações de cenoura do grup

Carrot seed germination and vigor in response to temperature and umbel orders

Several factors may influence carrot (Daucus carota L.) crop establishment. High temperatures (35 - 40°C), for instance, may delay or inhibit carrot seed germination in the field and so compromise the stand establishment. Carrot seeds from superior umbel orders usually have better physiological quality than those of lower umbel orders. These seeds from superior umbel orders may also show a better performance in adverse conditions. In addition, seeds from different ages show differences in vigor, which affect the stand establishment, mainly under adverse conditions. The aim of this study was to verify the germination at high temperatures and the carrot seed vigor of different umbel orders of 'Brasília', as well as the different 'Alvorada' seed lots. Preliminarily, 'Brasilia' seeds were incubated at temperatures ranging from 20 to 36°C. Also, seeds from the primary, secondary and tertiary umbel orders harvested separately from a basic seed production field and seeds from lots harvested in 1998, 1999 and 2000 were analyzed to the following tests: germination at 20°C (optimum) and 35°C (adverse), accelerated aging, cold test, seedling emergence in greenhouse and mass of 100 seeds. High temperatures reduced carrot seed germination. Seeds germinated better at 20°C than 35 or 36ºC. Seeds from primary and secondary orders, as well as less aged seed lots, had higher vigor and germination at high temperature.

Vários fatores podem influenciar no estabelecimento da cultura da cenoura (Daucus carota L.). Altas temperaturas (35 - 40°C), por exemplo, podem retardar ou inibir a germinação das sementes de cenoura no campo, comprometendo assim o estabelecimento de plântulas. Sementes oriundas de umbelas de ordem superior geralmente apresentam melhor qualidade fisiológica do que aquelas de menor ordem. Estas sementes podem apresentar uma melhor performance no campo, principalmente sob condições adversas. Lotes de sementes armazenados por diferentes períodos podem também apresentar diferenças de vigor o que poderá afetar o estabelecimento de plântulas no campo, principalmente em condições adversas. O presente trabalho teve como objetivo estudar a germinação em condições de altas temperaturas e o vigor das sementes de diferentes ordens de umbelas de cenoura cv. Brasília, bem como de diferentes lotes da cv. Alvorada. Sementes de cenoura 'Brasília' foram incubadas em temperaturas variando de 20 a 36°C. Ainda, sementes da primeira, segunda e terceira ordens colhidas separadamente em um campo de produção de sementes básicas e sementes provenientes de lotes produzidos nos anos de 1998, 1999 e 2000 foram analisadas quanto a germinação a temperaturas de 20°C (ótima) e 35°C (adversa), envelhecimento acelerado, teste de frio, emergência de plântulas em casa de vegetação e massa de 100 sementes. Temperaturas elevadas reduziram a germinação das sementes de cenoura. As sementes germinaram melhor a temperatura de 20°C do que a 35 ou 36ºC. Sementes oriundas de ordens primária e secundária, bem como lotes mais novos, apresentaram maior vigor e germinação em temperatura elevada.

Carrot seed germination and vigor in response to temperature and umbel orders

Several factors may influence carrot (Daucus carota L.) crop establishment. High temperatures (35 - 40°C), for instance, may delay or inhibit carrot seed germination in the field and so compromise the stand establishment. Carrot seeds from superior umbel orders usually have better physiological quality than those of lower umbel orders. These seeds from superior umbel orders may also show a better performance in adverse conditions. In addition, seeds from different ages show differences in vigor, which affect the stand establishment, mainly under adverse conditions. The aim of this study was to verify the germination at high temperatures and the carrot seed vigor of different umbel orders of 'Brasília', as well as the different 'Alvorada' seed lots. Preliminarily, 'Brasilia' seeds were incubated at temperatures ranging from 20 to 36°C. Also, seeds from the primary, secondary and tertiary umbel orders harvested separately from a basic seed production field and seeds from lots harvested in 1998, 1999 and 2000 were analyzed to the following tests: germination at 20°C (optimum) and 35°C (adverse), accelerated aging, cold test, seedling emergence in greenhouse and mass of 100 seeds. High temperatures reduced carrot seed germination. Seeds germinated better at 20°C than 35 or 36ºC. Seeds from primary and secondary orders, as well as less aged seed lots, had higher vigor and germination at high temperature.

Vários fatores podem influenciar no estabelecimento da cultura da cenoura (Daucus carota L.). Altas temperaturas (35 - 40°C), por exemplo, podem retardar ou inibir a germinação das sementes de cenoura no campo, comprometendo assim o estabelecimento de plântulas. Sementes oriundas de umbelas de ordem superior geralmente apresentam melhor qualidade fisiológica do que aquelas de menor ordem. Estas sementes podem apresentar uma melhor performance no campo, principalmente sob condições adversas. Lotes de sementes armazenados por diferentes períodos podem também apresentar diferenças de vigor o que poderá afetar o estabelecimento de plântulas no campo, principalmente em condições adversas. O presente trabalho teve como objetivo estudar a germinação em condições de altas temperaturas e o vigor das sementes de diferentes ordens de umbelas de cenoura cv. Brasília, bem como de diferentes lotes da cv. Alvorada. Sementes de cenoura 'Brasília' foram incubadas em temperaturas variando de 20 a 36°C. Ainda, sementes da primeira, segunda e terceira ordens colhidas separadamente em um campo de produção de sementes básicas e sementes provenientes de lotes produzidos nos anos de 1998, 1999 e 2000 foram analisadas quanto a germinação a temperaturas de 20°C (ótima) e 35°C (adversa), envelhecimento acelerado, teste de frio, emergência de plântulas em casa de vegetação e massa de 100 sementes. Temperaturas elevadas reduziram a germinação das sementes de cenoura. As sementes germinaram melhor a temperatura de 20°C do que a 35 ou 36ºC. Sementes oriundas de ordens primária e secundária, bem como lotes mais novos, apresentaram maior vigor e germinação em temperatura elevada.

Muskmelon seed priming in relation to seed vigor

A number of important factors may affect seed priming response, including seed quality. Effects of seed vigor on seed priming response were investigated using seed lots of two muskmelon (Cucumis melo L.) cultivars. Seeds of muskmelon, cvs. Mission and Top Net SR were artificially aged at 43°C for 0, 20 and 40 hours. Seeds were primed for six days in darkness at 25°C in KNO3 (0.35 mol L-1) aerated solution. Aged seeds germinated poorly at 17°C. Priming increased germination rate at 17 and 25°C and germination percentage at 17°C. An interaction effect on germination performance between vigor and priming was observed, especially at low temperature. Priming increased germination performance in seeds of low vigor, and the response was cultivar dependent.

A resposta do condicionamento osmótico pode ser afetada por importantes fatores, incluindo a qualidade das sementes. Efeitos no vigor de sementes em resposta ao condicionamento osmótico foram investigados utilizando diferentes lotes de duas cultivares de melão (Cucumis melo L.). Sementes de melão cvs. Mission e Top Net SR foram artificialmente envelhecidas a 43°C por 0, 20 e 40 horas. Sementes foram osmoticamente condicionadas por seis dias no escuro a 25°C em solução aerada de KNO3 (0.35 mol L-1). Sementes envelhecidas apresentaram uma baixa germinação a 17°C. O condicionamento osmótico aumentou a velocidade de germinação a 17 e 25°C e a porcentagem de germinação a 17°C foi observada interação significativa na germinação entre o vigor das sementes e o condicionamento especialmente em condições de baixas temperaturas. O condicionamento osmótico melhorou o desempenho da germinação das sementes de baixo vigor, e a resposta foi dependente da cultivar.

Ethylene evolution and endo-beta-mannanase activity during lettuce seed germination at high temperature

High temperatures during lettuce seed imbibition can delay or completely inhibit germination and the endosperm layer appears to restrict the radicle protrusion. The role of endo-beta-mannanase during lettuce seed germination at 35°C and the influence of ethylene in endo-beta-mannanase regulation were investigated. Seeds of 'Dark Green Boston' (DGB) and 'Everglades' (EVE) were germinated in water, or 10 mmol L-1 of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC), or 10 mmol L-1 of aminoethoxyvinylglycine (AVG), or 20 mmol L-1 of silver thiosulphate (STS). Seeds were also primed in polyethylene glycol (PEG), or PEG + ACC, PEG + AVG, or PEG + STS. Untreated seeds germinated 100% at 20°C. At 35°C, EVE seeds germinated 100%, whereas DGB seeds germinated only 33%. Seed priming or adding ACC during incubation increased germination at 35°C. Higher ethylene evolution was detected in EVE than in DGB during germination at 35°C. AVG did not inhibit seed germination of DGB at 35°C, but STS did. Higher endo-beta-mannanase activity was observed in EVE compared with DGB seeds. Providing ACC either during priming or during germination increased endo-beta-mannanase activity, whereas AVG and STS led to decreased or no activity. Ethylene may overcome the inhibitory effect of high temperature in thermosensitive lettuce seeds due to increased endo-beta-mannanase, possibly leading to weakening of the endosperm.

Altas temperaturas durante a embebição das sementes de alface podem atrasar ou inibir a germinação e o endosperma parece ser o responsável na restrição da protrusão da radícula. O envolvimento da enzima endo-beta-mananase durante a germinação de sementes de alface a 35°C e a influência do etileno na regulagem desta enzima foram estudados. Sementes das cultivares Dark Green Boston (DGB) e Everglades (EVE) foram germinadas em água ou em soluções de 10 mmol L-1 de 1-aminociclopropano-1-ácido carboxilico (ACC), 10 mmol L-1 de amino-etoxi-vinil-glicina (AVG), ou 20 mmol L-1 de tiossulfato de prata (STS). Sementes foram ainda osmoticamente condicionadas em soluções de polietilenoglicol (PEG), ou PEG + ACC, PEG + AVG, ou PEG + STS. Sementes não tratadas germinaram 100% a 20°C. A 35°C, EVE germinou 100%, enquanto DGB germinou somente 33%. A germinação a 35°C aumentou em sementes osmoticamente condicionadas ou sementes que receberam ACC durante a incubação. Maior evolução de etileno foi detectada em EVE do que em DGB durante a germinação a 35°C. AVG não inibiu a germinação de DGB a 35°C, enquanto que STS inibiu. Maior atividade de endo-beta-mananase nas sementes foi observada em EVE quando comparado com DGB. Fornecimento de ACC tanto durante o condicionamento osmótico como durante a germinação, aumentou a atividade de endo-beta-mananase, enquanto que AVG e STS proporcionaram um decréscimo ou ausência da atividade enzimática. O etileno pode minimizar o efeito inibitório de altas temperaturas na germinação de sementes de genótipos sensíveis de alface devido ao aumento da enzima endo-beta-mananase, possivelmente levando ao enfraquecimento do endosperma.

Ethylene evolution and endo-beta-mannanase activity during lettuce seed germination at high temperature

High temperatures during lettuce seed imbibition can delay or completely inhibit germination and the endosperm layer appears to restrict the radicle protrusion. The role of endo-beta-mannanase during lettuce seed germination at 35°C and the influence of ethylene in endo-beta-mannanase regulation were investigated. Seeds of 'Dark Green Boston' (DGB) and 'Everglades' (EVE) were germinated in water, or 10 mmol L-1 of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC), or 10 mmol L-1 of aminoethoxyvinylglycine (AVG), or 20 mmol L-1 of silver thiosulphate (STS). Seeds were also primed in polyethylene glycol (PEG), or PEG + ACC, PEG + AVG, or PEG + STS. Untreated seeds germinated 100% at 20°C. At 35°C, EVE seeds germinated 100%, whereas DGB seeds germinated only 33%. Seed priming or adding ACC during incubation increased germination at 35°C. Higher ethylene evolution was detected in EVE than in DGB during germination at 35°C. AVG did not inhibit seed germination of DGB at 35°C, but STS did. Higher endo-beta-mannanase activity was observed in EVE compared with DGB seeds. Providing ACC either during priming or during germination increased endo-beta-mannanase activity, whereas AVG and STS led to decreased or no activity. Ethylene may overcome the inhibitory effect of high temperature in thermosensitive lettuce seeds due to increased endo-beta-mannanase, possibly leading to weakening of the endosperm.

Altas temperaturas durante a embebição das sementes de alface podem atrasar ou inibir a germinação e o endosperma parece ser o responsável na restrição da protrusão da radícula. O envolvimento da enzima endo-beta-mananase durante a germinação de sementes de alface a 35°C e a influência do etileno na regulagem desta enzima foram estudados. Sementes das cultivares Dark Green Boston (DGB) e Everglades (EVE) foram germinadas em água ou em soluções de 10 mmol L-1 de 1-aminociclopropano-1-ácido carboxilico (ACC), 10 mmol L-1 de amino-etoxi-vinil-glicina (AVG), ou 20 mmol L-1 de tiossulfato de prata (STS). Sementes foram ainda osmoticamente condicionadas em soluções de polietilenoglicol (PEG), ou PEG + ACC, PEG + AVG, ou PEG + STS. Sementes não tratadas germinaram 100% a 20°C. A 35°C, EVE germinou 100%, enquanto DGB germinou somente 33%. A germinação a 35°C aumentou em sementes osmoticamente condicionadas ou sementes que receberam ACC durante a incubação. Maior evolução de etileno foi detectada em EVE do que em DGB durante a germinação a 35°C. AVG não inibiu a germinação de DGB a 35°C, enquanto que STS inibiu. Maior atividade de endo-beta-mananase nas sementes foi observada em EVE quando comparado com DGB. Fornecimento de ACC tanto durante o condicionamento osmótico como durante a germinação, aumentou a atividade de endo-beta-mananase, enquanto que AVG e STS proporcionaram um decréscimo ou ausência da atividade enzimática. O etileno pode minimizar o efeito inibitório de altas temperaturas na germinação de sementes de genótipos sensíveis de alface devido ao aumento da enzima endo-beta-mananase, possivelmente levando ao enfraquecimento do endosperma.

Muskmelon seed priming in relation to seed vigor

A number of important factors may affect seed priming response, including seed quality. Effects of seed vigor on seed priming response were investigated using seed lots of two muskmelon (Cucumis melo L.) cultivars. Seeds of muskmelon, cvs. Mission and Top Net SR were artificially aged at 43°C for 0, 20 and 40 hours. Seeds were primed for six days in darkness at 25°C in KNO3 (0.35 mol L-1) aerated solution. Aged seeds germinated poorly at 17°C. Priming increased germination rate at 17 and 25°C and germination percentage at 17°C. An interaction effect on germination performance between vigor and priming was observed, especially at low temperature. Priming increased germination performance in seeds of low vigor, and the response was cultivar dependent.

A resposta do condicionamento osmótico pode ser afetada por importantes fatores, incluindo a qualidade das sementes. Efeitos no vigor de sementes em resposta ao condicionamento osmótico foram investigados utilizando diferentes lotes de duas cultivares de melão (Cucumis melo L.). Sementes de melão cvs. Mission e Top Net SR foram artificialmente envelhecidas a 43°C por 0, 20 e 40 horas. Sementes foram osmoticamente condicionadas por seis dias no escuro a 25°C em solução aerada de KNO3 (0.35 mol L-1). Sementes envelhecidas apresentaram uma baixa germinação a 17°C. O condicionamento osmótico aumentou a velocidade de germinação a 17 e 25°C e a porcentagem de germinação a 17°C foi observada interação significativa na germinação entre o vigor das sementes e o condicionamento especialmente em condições de baixas temperaturas. O condicionamento osmótico melhorou o desempenho da germinação das sementes de baixo vigor, e a resposta foi dependente da cultivar.

Muskmelon seed germination and seedling development in response to seed priming

Important factors affecting seed priming have not been extensively reported in muskmelon (Cucumis melo L.) studies. The optimization of the seed priming technique becomes very important at the commercial scale. Little information has been reported on seedling development of muskmelon subsequent to seed priming. Seeds of muskmelon were primed in darkness at 25°C in different solutions and three osmotic potentials. Seeds were also primed with and without aeration during different periods. In relation to osmotic solutions, an osmotic potential around -1.30 MPa is most adequate for muskmelon priming. Salt solutions gave better germination rate but were deleterious for seed germination, especially at higher osmotic potentials. Aeration of the soaking salt solution gave faster germination at 17°C, and because of the early germination, these treatments probably presented a better seedling development. Deleterious effect on total seed germination was observed for long soaking periods with aeration. Fungal growth increased on seeds primed in aerated solutions. Seeds from priming treatments had a better germination rate and seedling development under 17 and 25°C.

Importantes fatores afetando o condicionamento osmótico não têm sido extensivamente relatados em sementes de melão (Cucumis melo L.). A otimização do condicionamento osmótico é extremamente importante em uma escala comercial. Poucas informações têm sido relatadas quanto ao desenvolvimento de plântulas em resposta ao condicionamento osmótico de sementes de melão. Sementes de melão foram condicionadas a 25°C, na ausência de luz, em diferentes soluções osmóticas utilizando três potenciais osmóticos para cada solução. Em outro estudo, sementes foram condicionadas com ou sem aeração durante vários períodos. Indiferentemente das soluções osmóticas, o potencial osmótico em torno de - 1,30 MPa foi mais adequado para o condicionamento osmótico. Sementes condicionadas em soluções salinas germinaram mais rápido, mas apresentaram redução na porcentagem de germinação, principalmente nos potenciais osmóticos mais altos. A aeração das soluções salinas acelerou a germinação das sementes a 17°C e, provavelmente devido a germinação mais rápida, estes tratamentos mostraram um melhor desenvolvimento das plântulas. Efeitos deletérios na germinação foram observados em sementes que foram condicionadas em soluções aeradas por períodos mais prolongados. Foi observado ainda maior crescimento de fungos em sementes condicionadas em soluções aeradas. Sementes condicionadas germinaram mais rápido e originaram plântulas mais desenvolvidas tanto a 17 como a 25°C quando comparadas com as sementes não condicionadas.

Preventing thermoinhibition in a thermosensitive lettuce genotype by seed imbibition at low temperature

Lettuce (Lactuca sativa L.) seed germination is strongly temperature dependent and under high temperatures, germination of most of genotypes can be erratic or completely inhibited. Lettuce seeds of 'Dark Green Boston' (DGB) were incubated at temperatures ranging from 15° to 35°C at light and dark conditions. Other seeds were imbibed in dark at 20°; 25°; 30°; and 35°C for 8 and 16 hours and then transferred to 20 or 35°C, in dark. Seeds were also incubated at constant temperature of 20° and 35 °C, in the dark, as control. In another treatment, seeds were primed for 3 days at 15°C with constant light. DGB lettuce seeds required light to germinate adequately at temperatures above 25°C. Seeds incubated at 20°C had 97% germination, whereas seeds incubated at 35°C did not germinate. Seeds imbibed at 20°C for 8 and 16 hours had germination. At 35°C, seeds imbibed initially at 20°C for 8 and 16 hours, had 89 and 97% germination, respectively. Seeds imbibed at 25°C for 16 hours, germinated satisfactory at 35°C. High temperatures of imbibition led to no germination. Primed and non-primed seeds had 100% germination at 20°C. Primed seeds had 100% germination at 35°C, whereas non-primed seeds germinate only 4%. The first hours of imbibition are very critical for lettuce seed germination at high temperatures.

A germinação de sementes de alface (Lactuca sativa L.) é extremamente dependente da temperatura, e sob condições de altas temperaturas, a germinação da maioria dos genótipos pode ser errática ou completamente inibida. Sementes de alface 'Dark Green Boston' (DGB) foram incubadas a temperaturas variando de 15° a 35°C sob luz ou escuro. Outras sementes foram embebidas em escuro a 20°; 25°; 30°; and 35°C por 8 e 16 horas e então transferidas para 20 ou 35°C, no escuro. Sementes foram ainda incubadas sob temperatura constante de 20° e 35°C, no escuro, como testemunha. Em outro tratamento, sementes foram osmoticamente condicionadas por 3 dias a 15°C sob luz constante. Sementes de DGB requereram luz para germinar adequadamente sob temperaturas acima de 25°C. Sementes incubadas a 20°C germinaram 97%, enquanto sementes incubadas a 35°C não germinaram. Sementes embebidas a 20°C por 8 e 16 horas germinaram 100% a 20°C. A 35°C, sementes germinaram 89 e 97% quando embebidas inicialmente a 20°C por 8 e 16 horas, respectivamente. Sementes embebidas a 25°C germinaram satisfatoriamente a 35°C somente quando embebidas por 16 horas. Altas temperaturas de embebição levaram à ausência de germinação. Sementes osmoticamente condicionadas ou não germinaram 100% a 20°C; a 35°C, aquelas osmoticamente condicionadas germinaram 100%, enquanto às não condicionadas germinaram apenas 4%. As primeiras horas de embebição são bastante críticas para sementes de alface germinarem sob condições de altas temperaturas.

Ethylene and lettuce seed germination

Ethylene can stimulate seed germination and overcome dormancy in many species. For instance, the inhibitory effect of high temperature on lettuce seed germination can be overcome by exogenous ethylene. Involvement of ethylene in seed germination is a widely accepted fact, but the mechanistic details are poorly understood. A critical factor in ethylene studies is the response of seed germination properties to various ethylene inhibitors. Lettuce seed has been used as a model to study the role of ethylene in seed germination at high temperature. The role of ethylene in germination is not known but either ethylene evolution or addition of 1-aminocyclopropane-1-carboxilic acid (ACC) have been associated with increased activity of endo-beta-mannanase, a cell-wall enzyme that weakens the endosperm and allows lettuce seed to germinate at high temperature. This review describes some results on seed germination studies in response to ethylene and its possible role in promoting germination at high temperature.

Etileno pode estimular a germinação e superar a dormência de sementes em várias espécies. O efeito inibitório de altas temperaturas na germinação de sementes de alface, por exemplo, pode ser superado pela aplicação de etileno. Embora o envolvimento deste hormônio na germinação seja aceito, os seus mecanismos não são bem entendidos. Um fator crítico nos estudos com etileno é a germinação em resposta aos diferentes inibidores de etileno. A semente de alface tem sido utilizada como modelo nos estudos com etileno, principalmente sob condições de altas temperaturas. O papel exato deste hormônio não é conhecido, mas tanto a produção do mesmo como a adição de seu precursor (1-aminociclopropano-1- ácido carboxílico - ACC) têm sido associados ao aumento da atividade da endo-beta-mananase, uma enzima da parede celular que enfraquece o endosperma e permite as sementes de alface germinarem sob condições de altas temperaturas. Este artigo descreve alguns resultados de estudos com germinação de sementes de alface em resposta ao etileno e seu possível papel na germinação.

Ethylene and lettuce seed germination

Ethylene can stimulate seed germination and overcome dormancy in many species. For instance, the inhibitory effect of high temperature on lettuce seed germination can be overcome by exogenous ethylene. Involvement of ethylene in seed germination is a widely accepted fact, but the mechanistic details are poorly understood. A critical factor in ethylene studies is the response of seed germination properties to various ethylene inhibitors. Lettuce seed has been used as a model to study the role of ethylene in seed germination at high temperature. The role of ethylene in germination is not known but either ethylene evolution or addition of 1-aminocyclopropane-1-carboxilic acid (ACC) have been associated with increased activity of endo-beta-mannanase, a cell-wall enzyme that weakens the endosperm and allows lettuce seed to germinate at high temperature. This review describes some results on seed germination studies in response to ethylene and its possible role in promoting germination at high temperature.

Etileno pode estimular a germinação e superar a dormência de sementes em várias espécies. O efeito inibitório de altas temperaturas na germinação de sementes de alface, por exemplo, pode ser superado pela aplicação de etileno. Embora o envolvimento deste hormônio na germinação seja aceito, os seus mecanismos não são bem entendidos. Um fator crítico nos estudos com etileno é a germinação em resposta aos diferentes inibidores de etileno. A semente de alface tem sido utilizada como modelo nos estudos com etileno, principalmente sob condições de altas temperaturas. O papel exato deste hormônio não é conhecido, mas tanto a produção do mesmo como a adição de seu precursor (1-aminociclopropano-1- ácido carboxílico - ACC) têm sido associados ao aumento da atividade da endo-beta-mananase, uma enzima da parede celular que enfraquece o endosperma e permite as sementes de alface germinarem sob condições de altas temperaturas. Este artigo descreve alguns resultados de estudos com germinação de sementes de alface em resposta ao etileno e seu possível papel na germinação.

Preventing thermoinhibition in a thermosensitive lettuce genotype by seed imbibition at low temperature

Lettuce (Lactuca sativa L.) seed germination is strongly temperature dependent and under high temperatures, germination of most of genotypes can be erratic or completely inhibited. Lettuce seeds of 'Dark Green Boston' (DGB) were incubated at temperatures ranging from 15° to 35°C at light and dark conditions. Other seeds were imbibed in dark at 20°; 25°; 30°; and 35°C for 8 and 16 hours and then transferred to 20 or 35°C, in dark. Seeds were also incubated at constant temperature of 20° and 35 °C, in the dark, as control. In another treatment, seeds were primed for 3 days at 15°C with constant light. DGB lettuce seeds required light to germinate adequately at temperatures above 25°C. Seeds incubated at 20°C had 97% germination, whereas seeds incubated at 35°C did not germinate. Seeds imbibed at 20°C for 8 and 16 hours had germination. At 35°C, seeds imbibed initially at 20°C for 8 and 16 hours, had 89 and 97% germination, respectively. Seeds imbibed at 25°C for 16 hours, germinated satisfactory at 35°C. High temperatures of imbibition led to no germination. Primed and non-primed seeds had 100% germination at 20°C. Primed seeds had 100% germination at 35°C, whereas non-primed seeds germinate only 4%. The first hours of imbibition are very critical for lettuce seed germination at high temperatures.

A germinação de sementes de alface (Lactuca sativa L.) é extremamente dependente da temperatura, e sob condições de altas temperaturas, a germinação da maioria dos genótipos pode ser errática ou completamente inibida. Sementes de alface 'Dark Green Boston' (DGB) foram incubadas a temperaturas variando de 15° a 35°C sob luz ou escuro. Outras sementes foram embebidas em escuro a 20°; 25°; 30°; and 35°C por 8 e 16 horas e então transferidas para 20 ou 35°C, no escuro. Sementes foram ainda incubadas sob temperatura constante de 20° e 35°C, no escuro, como testemunha. Em outro tratamento, sementes foram osmoticamente condicionadas por 3 dias a 15°C sob luz constante. Sementes de DGB requereram luz para germinar adequadamente sob temperaturas acima de 25°C. Sementes incubadas a 20°C germinaram 97%, enquanto sementes incubadas a 35°C não germinaram. Sementes embebidas a 20°C por 8 e 16 horas germinaram 100% a 20°C. A 35°C, sementes germinaram 89 e 97% quando embebidas inicialmente a 20°C por 8 e 16 horas, respectivamente. Sementes embebidas a 25°C germinaram satisfatoriamente a 35°C somente quando embebidas por 16 horas. Altas temperaturas de embebição levaram à ausência de germinação. Sementes osmoticamente condicionadas ou não germinaram 100% a 20°C; a 35°C, aquelas osmoticamente condicionadas germinaram 100%, enquanto às não condicionadas germinaram apenas 4%. As primeiras horas de embebição são bastante críticas para sementes de alface germinarem sob condições de altas temperaturas.

Muskmelon seed germination and seedling development in response to seed priming

Important factors affecting seed priming have not been extensively reported in muskmelon (Cucumis melo L.) studies. The optimization of the seed priming technique becomes very important at the commercial scale. Little information has been reported on seedling development of muskmelon subsequent to seed priming. Seeds of muskmelon were primed in darkness at 25°C in different solutions and three osmotic potentials. Seeds were also primed with and without aeration during different periods. In relation to osmotic solutions, an osmotic potential around -1.30 MPa is most adequate for muskmelon priming. Salt solutions gave better germination rate but were deleterious for seed germination, especially at higher osmotic potentials. Aeration of the soaking salt solution gave faster germination at 17°C, and because of the early germination, these treatments probably presented a better seedling development. Deleterious effect on total seed germination was observed for long soaking periods with aeration. Fungal growth increased on seeds primed in aerated solutions. Seeds from priming treatments had a better germination rate and seedling development under 17 and 25°C.

Importantes fatores afetando o condicionamento osmótico não têm sido extensivamente relatados em sementes de melão (Cucumis melo L.). A otimização do condicionamento osmótico é extremamente importante em uma escala comercial. Poucas informações têm sido relatadas quanto ao desenvolvimento de plântulas em resposta ao condicionamento osmótico de sementes de melão. Sementes de melão foram condicionadas a 25°C, na ausência de luz, em diferentes soluções osmóticas utilizando três potenciais osmóticos para cada solução. Em outro estudo, sementes foram condicionadas com ou sem aeração durante vários períodos. Indiferentemente das soluções osmóticas, o potencial osmótico em torno de - 1,30 MPa foi mais adequado para o condicionamento osmótico. Sementes condicionadas em soluções salinas germinaram mais rápido, mas apresentaram redução na porcentagem de germinação, principalmente nos potenciais osmóticos mais altos. A aeração das soluções salinas acelerou a germinação das sementes a 17°C e, provavelmente devido a germinação mais rápida, estes tratamentos mostraram um melhor desenvolvimento das plântulas. Efeitos deletérios na germinação foram observados em sementes que foram condicionadas em soluções aeradas por períodos mais prolongados. Foi observado ainda maior crescimento de fungos em sementes condicionadas em soluções aeradas. Sementes condicionadas germinaram mais rápido e originaram plântulas mais desenvolvidas tanto a 17 como a 25°C quando comparadas com as sementes não condicionadas.