RESUMO
Abstract Most of the wild and native legume seeds has a hard and impermeable testa, which causes physical dormancy and prevents them from germinating even when environmental conditions are favorable. The study evaluated the effect of scarification treatments on germination and enzymatic activity of Crotalaria longirostrata (Cl) and Lupinus exaltatus (Le) seeds. After scarification treatments, germination percentage (GP) and rate (GR) were assessed during 30 days after seeding (DAS); and water absorption (WA) and specific enzymatic activity (SEA) during early germination (0, 6, 18, 36, 72, 120 h) in a growing chamber at 25 °C and photoperiod of 12 h. Scarification with 98% H2SO4 15 min increased GP and GR in both species. At 30 DAS, GP and GR of Le seeds were 34% and 0.97 seeds day-1, respectively. In Cl seeds, GP was 64% and GR 0.90 seeds day-1. Scarification with H2O at 80 °C 1 min also promoted germination in Cl (52%). At 120 h after seeding, Le and Cl seeds showed already a high GP with acid scarification (31% and 48%, respectively). In seeds of both species, scarification treatments affected WA and SEA during early germination. During this period, scarification treatments that increased GP also showed a higher α-D-galactosidase activity. The maximum enzyme activity was observed 72 h after hot water scarification in Cl (82.6 U/mg total protein), followed by acid scarification (54.5 U/mg total protein). In Le, the activity peak was 36 h after acid scarification (9.5 U/mg total protein). No relationship was observed between β-glucosidase activity and GP in both species. In conclusion, during early germination of both species, the increase in GP is accompanied by a rise in α-D-galactosidase activity between 36 and 72 h after seeding; and in Cl seeds, an alternative scarification treatment to increase GP may be the use of hot water.
Resumo A maioria das sementes de leguminosas nativas e selvagens têm um tegumento rígido e impermeável, o que causa dormência física e impede a germinação, mesmo se as condições ambientais forem favoráveis. O estudo avaliou o efeito de tratamentos de escarificação sobre a germinação e a atividade enzimática de sementes de Crotalaria longirostrata (Cl) e Lupinus exaltatus (Le). Após os tratamentos de escarificação, a percentagem (PG) e a velocidade de germinação (VG) foram avaliadas durante 30 dias após a semeadura (DAS); absorção de água (AA) e atividade enzimática específica (AEE) na fase inicial da germinação (0, 6, 18, 36, 72 e 120 h) em uma câmara de crescimento a 25 °C e fotoperíodo de 12 h. A escarificação com 98% de H2SO4, durante 15 min aumentou PG e VG nas duas espécies. Aos 30 DDS, PG e VG de sementes de Le foram de 34% e 0,97 sementes dia -1, respectivamente. Em sementes de Cl, PG foi de 64% e VG 0,90 sementes dias-1. A escarificação com H2O a 80 °C 1 min também promoveu a germinação em Cl (52%). A 120 h após a semeadura, as sementes de Cl e Le já tinha atingido uma alta PG com escarificação ácida (31% e 48%, respectivamente). Nas sementes das duas espécies, os tratamentos de escarificação afetaram a AEE e a AA nafase inicial da germinação. Durante este período, os tratamentos de escarificação que aumentaram PG, também mostraram a atividade mais elevada de α-D-galactosidase. A atividade enzimática máxima foi observada 72 h após o tratamento com água quente em Cl (82,6 U/mg de proteína total), seguido por escarificação ácida (54,5 U/mg de proteína total). Em Le, o pico de atividade foi de 36 h após a aplicação do tratamento ácido (9,5 U/mg de proteína total). Em contraste, não foi observado nenhuma relação entre a actividade β-glicosidase e PG. Em conclusão, durante a germinação precoce das duas espécies, o aumento da GP é acompanhado por um aumento da atividade da α-D-galactosidase entre 36 e 72 h após a semeadura; e em sementes de Cl, um tratamento de escarificação alternativo para aumentar GP pode ser o uso de água quente.
Assuntos
Crotalaria , Lupinus , Fabaceae , Sementes , Água , GerminaçãoRESUMO
Abstract Most of the wild and native legume seeds has a hard and impermeable testa, which causes physical dormancy and prevents them from germinating even when environmental conditions are favorable. The study evaluated the effect of scarification treatments on germination and enzymatic activity of Crotalaria longirostrata (Cl) and Lupinus exaltatus (Le) seeds. After scarification treatments, germination percentage (GP) and rate (GR) were assessed during 30 days after seeding (DAS); and water absorption (WA) and specific enzymatic activity (SEA) during early germination (0, 6, 18, 36, 72, 120 h) in a growing chamber at 25 °C and photoperiod of 12 h. Scarification with 98% H2SO4 15 min increased GP and GR in both species. At 30 DAS, GP and GR of Le seeds were 34% and 0.97 seeds day-1, respectively. In Cl seeds, GP was 64% and GR 0.90 seeds day-1. Scarification with H2O at 80 °C 1 min also promoted germination in Cl (52%). At 120 h after seeding, Le and Cl seeds showed already a high GP with acid scarification (31% and 48%, respectively). In seeds of both species, scarification treatments affected WA and SEA during early germination. During this period, scarification treatments that increased GP also showed a higher -D-galactosidase activity. The maximum enzyme activity was observed 72 h after hot water scarification in Cl (82.6 U/mg total protein), followed by acid scarification (54.5 U/mg total protein). In Le, the activity peak was 36 h after acid scarification (9.5 U/mg total protein). No relationship was observed between -glucosidase activity and GP in both species. In conclusion, during early germination of both species, the increase in GP is accompanied by a rise in -D-galactosidase activity between 36 and 72 h after seeding; and in Cl seeds, an alternative scarification treatment to increase GP may be the use of hot water.
Resumo A maioria das sementes de leguminosas nativas e selvagens têm um tegumento rígido e impermeável, o que causa dormência física e impede a germinação, mesmo se as condições ambientais forem favoráveis. O estudo avaliou o efeito de tratamentos de escarificação sobre a germinação e a atividade enzimática de sementes de Crotalaria longirostrata (Cl) e Lupinus exaltatus (Le). Após os tratamentos de escarificação, a percentagem (PG) e a velocidade de germinação (VG) foram avaliadas durante 30 dias após a semeadura (DAS); absorção de água (AA) e atividade enzimática específica (AEE) na fase inicial da germinação (0, 6, 18, 36, 72 e 120 h) em uma câmara de crescimento a 25 °C e fotoperíodo de 12 h. A escarificação com 98% de H2SO4, durante 15 min aumentou PG e VG nas duas espécies. Aos 30 DDS, PG e VG de sementes de Le foram de 34% e 0,97 sementes dia -1, respectivamente. Em sementes de Cl, PG foi de 64% e VG 0,90 sementes dias-1. A escarificação com H2O a 80 °C 1 min também promoveu a germinação em Cl (52%). A 120 h após a semeadura, as sementes de Cl e Le já tinha atingido uma alta PG com escarificação ácida (31% e 48%, respectivamente). Nas sementes das duas espécies, os tratamentos de escarificação afetaram a AEE e a AA nafase inicial da germinação. Durante este período, os tratamentos de escarificação que aumentaram PG, também mostraram a atividade mais elevada de -D-galactosidase. A atividade enzimática máxima foi observada 72 h após o tratamento com água quente em Cl (82,6 U/mg de proteína total), seguido por escarificação ácida (54,5 U/mg de proteína total). Em Le, o pico de atividade foi de 36 h após a aplicação do tratamento ácido (9,5 U/mg de proteína total). Em contraste, não foi observado nenhuma relação entre a actividade -glicosidase e PG. Em conclusão, durante a germinação precoce das duas espécies, o aumento da GP é acompanhado por um aumento da atividade da -D-galactosidase entre 36 e 72 h após a semeadura; e em sementes de Cl, um tratamento de escarificação alternativo para aumentar GP pode ser o uso de água quente.
RESUMO
This paper includes informations about nodulation capacity of 100 native species of the legume family from the states of Amazonas, Pará, Rondônia and Roraima (Brasil), evaluated in their original habitats and/or in nursery plots. Field observations were made in "terra-firme" forests, várzea, campinarana, savana, igapó, secondary forest, etc. Plant material was collected in a total of 11 habitats. The species were studied in nursery beds using soils from diferent regions. The genera and species of plants were identified at the INPA herbarium. The survey verified that 63% of the species presented nodules. These characteristics were observed in acid soils with different textures and fertility levels, with a pH varying from 3.9 to 5.9. Nodulation was more frequent in species of the sub-families Mimosoideae and Faboideae, than in Caesalpinioideae. The nodules collected had a great variability in colorand shape, being more common coral shapes and creamycolor. Data for nodulation of 21 legume species included 2 new genera not reported before: Acosmium(Faboideae) and Zollemia(Caesalpinioideae). Eleven species, which were tested for the first time, did not show nodulation. Habitat, type of plant growth, soil texture and low fertility had no effect on nodulation, which is considered to be related with other factors like properties inherent to the species and occurrence of compatible rhizobium strains in the different sites.
Neste trabalho são apresentadas informações sobre a habilidade nodulífera de 100 espécies da família Leguminosae, nativas dos estados do Amazonas, Pará, Rondônia e Roraima (Brasil), e avaliadas em seus habitats de origem e/ou em viveiro. As observações foram efetuadas em mata primária, várzea, campinarana, igapó, savana, floresta secundária, etc, totalizando 11 habitats visitados. Foram também, efetuados estudos de comportamento de mudas em viveiro, em diferentes solos da região. A identificação das espécies foi processada no herbário do INPA. Foi constatado que 63% das espécies foram capazes de nodular, sendo esta característica detectada em solos ácidos com diferentes texturas e fertilidades, com pH variando entre 3.9 e 5.9. A nodulação foi mais frequente em espécies das sub-famílias Mimosoideae e Faboideae do que em Caesalpinioideae. Os nódulos encontrados apresentaram uma grande variabilidade de cor e formas, predominando os coralóides de cor creme. Foi observada pela primeira vez a nodulação em 21 espécies, e dentre elas 2 novos gêneros são apresentados como nodulíferos: Acosmium(Faboideae) e Zollernia(Caesalpinioideae). são apresentadas também, novas descrições de í I espécies que não apresentaram nódulos. O habitat, hábito de crescimento da planta, textura e fertilidade do solo, não interferiram na ocorrência da nodulação que foi relacionada a outros fatores como a propriedade intrínseca das espécies, e ocorrência de estirpes de rizóbio compatíveis em cada local.
