Journal of Seed Science
Publication of: ABRATES - Associação Brasileira de Tecnologia de Sementes
Area:
Ciências Agrárias
Table of contents
Journal of Seed Science, Volume: 47, Published: 2025Journal of Seed Science, Volume: 47, Published: 2025
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ARTICLE Transcriptomic insights into soybean seed deterioration in uncontrolled storage Kafer, João Matheus Molinari, Mayla Daiane Correa Henning, Fernando Augusto Alcantara, Lucas Vinicius de Sousa Nepomuceno, Alexandre Lima Mertz-Henning, Liliane Marcia Abstract in Portuguese: RESUMO A soja, principal commodity agrícola do Brasil, é sensível à deterioração durante o armazenamento devido ao seu alto teor de ácidos graxos e tegumento frágil, especialmente sob condições tropicais onde altas temperaturas e umidade aceleram esse processo. O objetivo deste estudo é investigar os mecanismos que são alterados durante o armazenamento de sementes de soja sob condições ambientais não controladas. Para isso, foram geradas bibliotecas de RNA-seq a partir de sementes de soja recém-colhidas (FHS) e sementes armazenadas em condições não controladas (UES). O RNA total das sementes da cultivar BRS 413 foi extraído e sequenciado para análise de expressão gênica. A expressão relativa indicou 325 genes reprimidos em UES e 150 induzidos ao comparar os genes nas sementes armazenadas com as recém-colhidas. Genes relacionados ao dobramento de proteínas, metabolismo de carboidratos, lipídios, fitohormônios e fatores de transcrição mostraram uma redução significativa em sua expressão durante o armazenamento. Entre os genes exclusivamente expressos em UES, alanina-glioxilato transaminase (GGAT), cisteína sintase (CSase), aldeído desidrogenase (ALDH), peroxidase tioredoxina (Peroxiredoxina), citocromo P450 e proteína fosfatase 2C (PP2C) se destacaram por fazerem parte de mecanismos de proteção contra o estresse oxidativo em plantas.Abstract in English: ABSTRACT Soybean, the main agricultural commodity of Brazil, is sensitive to deterioration during storage due to its high fatty acid content and fragile seed coat, especially under tropical conditions where high temperature and humidity accelerate this process. The objective of this study is to investigate the mechanisms that are altered during the storage of soybean seeds under uncontrolled environmental conditions. For this purpose, RNA-seq libraries were generated from freshly harvested soybean seeds (FHS) and seeds stored under uncontrolled conditions (UES). The total RNA from seeds of the cultivar BRS 413 was extracted and sequenced for gene expression analysis. Relative expression indicated 325 genes repressed in UES and 150 induced when comparing the genes in stored seeds to freshly harvested ones. Genes related to protein folding, carbohydrate metabolism, lipids, phytohormones, and transcription factors showed a significant reduction in their expression during the storage. Among the genes uniquely expressed in UES, alanine-glyoxylate transaminase (GGAT), cysteine synthase (CSase), aldehyde dehydrogenase (ALDH), thioredoxin peroxidase (Peroxiredoxin), cytochrome P450 and protein phosphatase 2C (PP2C) stood out for making part of protective mechanisms against oxidative stress in plants. |
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ARTICLE Enhancing cadmium and salinity stress tolerance in upland rice through priming: unraveling the impact of signaling molecules Oliveira, Jéssica Batista Ribeiro e Santos, Heloisa Oliveira dos Silva, Anna Carolina Abreu Francisco e Cunha Neto, Antonio Rodrigues da Moreno, Letícia de Aguila Botelho, Flávia Barbosa Silva Abstract in Portuguese: RESUMO: O priming associado a moléculas sinalizadoras é uma técnica eficaz para promover uma germinação uniforme e rápida no campo, além de aumentar a tolerância ao estresse. Este estudo visou avaliar o efeito de soluções de priming na tolerância ao estresse por cádmio e salinidade em duas cultivares de arroz de terras altas, Douradão e Soberana. Foram testados cinco agentes de priming: ácido indol acético (IAA), melatonina, nitroprussiato de sódio (SNP), peróxido de hidrogênio (H2O2) e quitosana. Após o tratamento, as sementes foram submetidas a três condições de germinação: controle (sem estresse), estresse salino e estresse por cádmio. Avaliações incluíram teor de água, porcentagem de germinação, crescimento de plântulas e atividade de enzimas antioxidantes (superóxido dismutase - SOD, catalase - CAT e ascorbato peroxidase - APX). Os resultados mostraram que os efeitos do priming variaram conforme o tipo de estresse e o agente utilizado. Sob estresse salino, o H2O2 favoreceu a germinação e o crescimento radicular, enquanto sob estresse por cádmio, o IAA, melatonina e H2O2 foram mais eficazes. Quitosana induziu alta atividade de SOD em cádmio, e SNP destacou-se para salinidade. H2O2 elevou a atividade de APX na cultivar Soberana, enquanto o SNP foi mais eficaz para Douradão em ambas as condições de estresse. A catalase foi ativada pelo H2O2 e melatonina. O estudo conclui que SNP, H2O2 e IAA podem melhorar a tolerância ao estresse durante a germinação de sementes de arroz, ativando sistemas antioxidantes que favorecem o crescimento sob condições adversas.Abstract in English: ABSTRACT: Priming associated with signaling molecules is an effective technique to promote uniform and rapid germination in the field, in addition to increasing stress tolerance. This study aimed to evaluate the effect of priming solutions on tolerance to cadmium and salinity stress in two upland rice cultivars, Douradão and Soberana. Five priming agents were tested: indole acetic acid (IAA), melatonin, sodium nitroprusside (SNP), hydrogen peroxide (H2O2) and chitosan. After treatment, the seeds were subjected to three germination conditions: control (no stress), saline stress and cadmium stress. Evaluations included seed moisture content, germination percentage, seedling growth and activity of antioxidant enzymes (superoxide dismutase - SOD, catalase - CAT and ascorbate peroxidase - APX). The results showed that the effects of priming varied according to the type of stress and the agent used. Under saline stress, H2O2 favored germination and root growth, while under cadmium stress, IAA, melatonin and H2O2 were more effective. Chitosan induced high SOD activity in the cadmium stress, and SNP stood out for salinity. H2O2 increased APX activity in the cultivar Soberana, while SNP was more effective for Douradão in both stress conditions. Catalase was activated by H2O2 and melatonin. The study concludes that SNP, H2O2 and IAA can improve stress tolerance during rice seed germination by activating antioxidant systems that favor growth under adverse conditions. |
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ARTICLE Do the elaiosome and seed coat color affect the seed quality of Mabea fistulifera Mart? Santos, Vivian Silva Duarte, Marciel Lelis Silvério, Sara Almeida, Lausanne Soraya de Martins Filho, Sebastião Abstract in Portuguese: RESUMO: Mabea fistulifera Mart. (Euphorbiaceae) é uma arbórea nativa recomendada para recuperação de áreas degradadas. Objetivou-se avaliar a qualidade de lotes de M. fistulifera por meio da germinação e testes de vigor. O teste de germinação foi instalado em fatorial (3 x 2 x 2), sendo três cores de sementes (vermelha, alaranjada e marrom), com e sem elaiossomo e dois substratos (Rolo de Papel - RP e Sobre Papel - SP). O teste de condutividade foi montado em fatorial (3 x 2), sendo três cores de sementes e com e sem elaiossomo. Foi realizada análise de sobrevivência e testes de log-rank e wilcoxon para comparação das curvas de germinação. As sementes marrons obtiveram maior condutividade e menor germinação, enquanto as vermelhas apresentaram a menor condutividade e maior germinação. No RP e sem elaiossomo, as alaranjadas apresentaram maior germinação inicial, as marrons germinaram mais e as vermelhas e alaranjadas tiveram maior deterioração. As sementes vermelhas e alaranjadas possuem melhor qualidade fisiológica. A coloração da semente é um bom indicador de vigor e qualidade em M. fistulifera. O papel é um substrato eficaz para germinação. A ausência do elaiossomo pode influenciar a absorção de água, porém, não é evidente sua influência na germinação.Abstract in English: ABSTRACT: Mabea fistulifera Mart. (Euphorbiaceae) is a native tree recommended for the restoration of degraded areas. The objective was to evaluate the quality of M. fistulifera seed lots through germination and vigor tests. The germination test was conducted in a factorial design (3 x 2 x 2), involving three seed colors (red, orange, and brown), with and without elaiosome, and two substrates (paper roll - PR and top of paper - TP). The conductivity test was arranged in a factorial design (3 x 2), with three seed colors and with and without elaiosome. Survival analysis was performed, along with log-rank and Wilcoxon tests, to compare germination curves. Brown seeds exhibited the highest conductivity and lowest germination, while red seeds showed the lowest conductivity and highest germination. On the PR substrate and without elaiosome, orange seeds had higher initial germination; brown seeds germinated more, and red and orange seeds showed greater deterioration. Red and orange seeds exhibit better physiological quality. Seed color is a reliable indicator of vigor and quality in M. fistulifera seeds. Paper is an effective substrate for germination. The absence of elaiosome may influence water absorption, but its effect on germination is not evident. |
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ARTICLE Eco-friendly nanopriming: Zinc oxide nanoparticles derived from banana peel extract for improved germination of chili seeds Khairilanwar, Khairil Ammar Yi, Sia Jing Bakri, Muhammad Danial Izzat Nawi, Iffah Hazirah Mohd Azmi, Alyza Azzura Abd Rahman Aik, Chua Kim Abstract in Portuguese: RESUMO: A germinação de sementes é um processo essencial na agricultura, vital para o crescimento e desenvolvimento das plantas, desempenhado um papel vital na determinação de uma colheita bem sucedida. O nano-priming é um método de condicionamento de sementes que usa nanopartículas caracterizadas por suas pequenas dimensões, ampla área de superfície e maior reatividade para melhorar o processo de germinação. As nanopartículas de óxido de zinco (ZnO-NPs) têm grande estabilidade e, portanto, podem ser armazenadas por mais tempo do que outros materiais, pois não se agregam. Este estudo teve como objetivo sintetizar ZnO-NPs usando extrato de casca de banana e avaliar seus efeitos em sementes de pimenta. ZnO-NPs com tamanho de 59,41 nm foram sintetizados com sucesso a partir de extratos de casca de banana. Os padrões de XRD indicaram que os ZnO-NPs têm estruturas nanocristalinas, fornecendo evidências de que a síntese, cobertura e estabilização das nanopartículas foram atribuídas ao extrato de casca de banana. Em seguida, sementes de pimenta foram preparadas com diferentes concentrações de ZnO-NPs (10, 50, 100, 200, 500 e 600 ppm). Os resultados indicaram a maior porcentagem de germinação (97%) e taxa (12,26), comprimento da plântula (6,35 cm), peso fresco da plântula (1,86 g) e vigor das sementes (616,25) quando tratada com 50 ppm de ZnO-NPs. Por outro lado, conforme a concentração de ZnO-NPs aumentou acima de 50 ppm, efeitos tóxicos foram observados na germinação das sementes e no crescimento das plântulas de pimenta.Abstract in English: ABSTRACT: Seed germination is an essential process in agriculture that is vital for the successful growth and development of plants, and it plays a vital role in determining the quality of crops. Nanopriming is a seed treatment method that use nanoparticles characterised by their small dimensions, broad surface area, and increased reactivity to improve the process of germination. Zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) have great stability and thus can be stored longer than other materials, as they do not aggregate. This study aimed to synthesize ZnO-NPs using banana peel extract and evaluate its effects on pepper seeds. ZnO-NPs with 59.41 nm size were successfully synthesized from banana peel extracts. The XRD patterns indicated that the ZnO-NPs have nanocrystalline structures, providing evidence that the synthesis, capping, and stabilization of the nanoparticles were attributed to the banana peel extract. Then, the chili seeds were primed with different concentrations of ZnO-NPs (10, 50, 100, 200, 500, and 600 ppm). The results indicated the highest germination percentage (97%) and rate (12.26), seedling length (6.35 cm), seedling fresh weight (1.86 g), and seed vigor (616.25) when treated with 50 ppm ZnO-NPs. Meanwhile, as the concentration of ZnO-NPs increased above 50 ppm, a toxic effect was observed with adverse effects on seed germination and seedling growth. |
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ARTICLE Physiological performance of Genipa americana L. seeds primed with silicon under salt stress Silva, Joseane Santos da Santos, Martielly Santana dos Barbosa, Rafael Marani Abstract in Portuguese: RESUMO: O condicionamento fisiológico de sementes de espécies florestais arbóreas nativas é uma estratégia promissora para enfrentar ambientes adversos. O condicionamento com Silício tem demonstrado melhorias no tegumento de sementes, além de favorecer a tolerância a estresses abióticos. O objetivo foi avaliar o desempenho fisiológico de sementes de G. americana (G. americana) condicionadas com silício e submetidas ao estresse salino. Dois ensaios foram conduzidos: no primeiro, quatro lotes de sementes foram caracterizados e posteriormente condicionados com doses de silício (0 mM, 2 mM, 10 mM, 60 mM), avaliando-se teor de água e desempenho fisiológico. No segundo, sementes do melhor lote do ensaio I, foram condicionadas nas mesmas doses do primeiro ensaio e submetidas ao estresse salino com NaCl, em potenciais osmóticos de -0,3, -0,6, -0,9 e -1,2 MPa (2,5; 5,0, 7,5; 10,0 dS.m־¹, respectivamente). Para ambos os ensaios, foram avaliadas a germinação, primeira contagem, índice de velocidade e tempo médio de germinação, além da emergência de plântulas em casa de vegetação. Sementes de G. americana condicionadas com água destilada e silício são capazes de tolerar o estresse induzido por NaCl, com potenciais osmóticos de até -0,6 MPa. Em casa de vegetação, os maiores índices de formação de plântulas foram observados sob o potencial osmótico de -0,3 MPa, enquanto acima de -0,6 MPa houve redução na emergência das plântulas. O Si tem potencial para o condicionamento de sementes de G. americana, melhorando sua qualidade fisiológica e gerando mudas vigorosas, adequadas para reflorestamento em solos de baixa qualidade, promovendo a sustentabilidade ecológica e o uso racional de áreas degradadas.Abstract in English: ABSTRACT: The physiological priming of seeds from native forest tree species is a promising strategy to face adverse environments. Silicon priming has shown improvements in seed coat, in addition to favoring tolerance to abiotic stresses. The aim of this work was to evaluate the physiological performance of G. americana (G. americana) seeds primed with silicon and subjected to salt stress. Two trials were carried out: in the first one, four lots of seeds were characterized and subsequently primed with silicon doses (0 mM, 2 mM, 10 mM, 60 mM), and water content and physiological performance were evaluated. In the second trial, seeds from the best lot of trial I were primed at the same doses as in the first trial and subjected to salt stress with NaCl, at osmotic potentials of -0.3; -0.6; -0.9; and -1.2 MPa (2.5; 5.0, 7.5; 10.0 dS.m־¹, respectively). For both trials, the following were evaluated: germination, first count, speed index and median germination time, in addition to seedling emergence in a greenhouse. G. americana seeds primed with distilled water and silicon are able to tolerate NaCl-induced stress, with osmotic potentials of up to -0.6 MPa. In the greenhouse, the highest seedling formation rates were observed at an osmotic potential of -0.3 MPa, while above -0.6 MPa there was a reduction in seedling emergence. Si has potential to condition G. americana seeds, improving their physiological quality and generating vigorous seedlings, suitable for reforestation in low quality soils, promoting ecological sustainability and the rational use of degraded areas. |
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ARTICLE Post-harvest fruit rest and storage of Diospyros inconstans Jacq. seeds Sanches, Laura Araujo Ramalho, Aline Bueno Camili, Elisangela Clarete Abstract in Portuguese: RESUMO: Objetivou-se neste trabalho avaliar o efeito da secagem e do reumedecimento lento de sementes obtidas de frutos mantidos em repouso pós-colheita sobre a qualidade fisiológica das sementes antes e durante o armazenamento. Esta pesquisa foi dividida em duas partes: no experimento 1, utilizou-se sementes obtidas de frutos com repouso de sete dias pós-colheita, separadas em três estádios de maturação baseados na coloração dos frutos (COR1/7, COR2/7 e COR3/7), secas a 36, 15 e 11% de teor de água. No experimento 2, utilizou-se sementes de COR3/7, secas a 11% de teor de água e armazenadas em sacos de plástico em geladeira (8 ± 1 oC), durante 90, 210, 270 e 360 dias. Foram avaliados: o teor de água, germinação, índice de velocidade de germinação, tempo médio de germinação, formação de plântulas e massa seca das sementes e plântulas. A velocidade e a intensidade de crescimento das plântulas são componentes afetados negativamente quando avaliados em sementes obtidas de frutos coletados com epicarpo verde, mesmo permanecendo em repouso pós-colheita. Porém, estes componentes são favorecidos quando se reduz o teor de água das sementes e realiza-se o reumedecimento lento (sete dias) ou o armazenamento das sementes. Os conteúdos de massa seca das sementes dessecadas a 36, 15 e 11% de teor de água não apresentaram diferenças entre os estádios de coloração. Entretanto, houve diferenças em relação ao desenvolvimento das plântulas. Sementes de frutos com repouso de sete dias, denominados de COR3/7 e secas a 11% apresentam capacidade de armazenamento por 360 dias.Abstract in English: ABSTRACT: This work aimed at evaluating the effect of drying and slow rewetting of seeds obtained from fruits kept in post-harvest rest on the physiological quality of the seeds before and during storage. This research was divided into two parts: in experiment 1, seeds obtained from fruits that had rested for seven days after harvest were used, separated into three maturation stages based on the fruit color (COLOR1/7, COLOR2/7 and COLOR3/7), dried at 36, 15 and 11% water content. In experiment 2, COLOR3/7 seeds were used, dried at 11% water content and stored in plastic bags in a refrigerator (8 ± 1 oC), for 90, 210, 270 and 360 days. The following was evaluated: water content, germination, germination speed index, average germination time, seedling formation and dry mass of seeds and seedlings. The speed and intensity of seedling growth are negatively affected components when evaluated in seeds obtained from fruits collected with a green epicarp, even if they remained in post-harvest rest. However, these components are favored when the water content of the seeds is reduced and the seeds are slowly rewetted (seven days) or stored. The dry mass contents of the seeds desiccated at 36, 15 and 11% water content did not differ between the color stages. However, there were differences with regard to seedling development. The seeds from fruits that had rested for seven days, called COLOR3/7 and dried at 11%, presented storage capacity for 360 days. |
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ARTICLE Physical and physiological characterization of heteromorphic seeds of Erythrina velutina Willd. Oliveira, Hannah Lanier de Benedito, Clarisse Pereira Sousa, Giovanna Dias de Silva, Pablo Ferreira da Torres, Salvador Barros Rocha, Daise Feitoza da Abstract in Portuguese: RESUMO: Erythrina velutina Willd. é uma planta xerófila nativa da Caatinga, cujas sementes apresentam heteromorfismo na coloração do tegumento, variando entre avermelhadas e alaranjadas. Este estudo objetiva analisar a influência da cor do tegumento nas características físicas, dormência e potencial fisiológico das sementes dessa espécie. As sementes foram avaliadas quanto ao comprimento, largura, umidade e peso de cem sementes, curva de absorção de água, primeira contagem, germinação, sementes duras, comprimento da parte aérea e raiz, e massa seca da parte aérea e raiz. Além disso, foram examinadas seções transversais de 10 sementes de cada cor por meio de microscópio eletrônico de varredura (MEV) em que foram visualizadas a epiderme, camada paliçádica e camadas de células parenquimáticas. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com quatro repetições de 25 sementes em esquema fatorial 2 x 2, considerando a cor do tegumento (alaranjada e avermelhada) e a superação de dormência (sementes intactas e escarificadas). Os dados foram submetidos à análise de variância e comparados pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Não houve influência significativa da cor do tegumento na caracterização física das sementes. Constatou-se que as sementes avermelhadas possuem maior dormência e menor potencial fisiológico quando comparadas às alaranjadas.Abstract in English: ABSTRACT: Erythrina velutina Willd. is a xerophytic plant native to the Caatinga, whose seeds show heteromorphism in seed coat color, varying between reddish and orangish. This study aims to analyze the influence of seed coat color on the physical characteristics, dormancy and physiological potential of the seeds of this species. The seeds were evaluated for length, width, moisture content, hundred-seed weight, water absorption curve, first count, germination, hard seeds, shoot and root length, and shoot and root dry mass. In addition, cross-sectional fragments of 10 seeds of each color were examined by means of a scanning electron microscope (SEM), which was used to visualize the epidermis, palisade layer and parenchyma cell layers. The experimental design was completely randomized with four replications of 25 seeds in a 2 x 2 factorial scheme, considering seed coat color (orangish and reddish) and dormancy overcoming (intact and scarified seeds). The data were subjected to analysis of variance and compared by Tukey test at 5% probability level. There was no significant influence of seed coat color on the physical characterization of the seeds. It was found that reddish seeds have greater dormancy and lower physiological potential when compared to orangish seeds. |
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ARTICLE Verification of non-deep physiological dormancy and treatment to overcome seed dormancy in Campomanesia phaea (O. Berg) Landrum Sinhorini, Mariane Jeronimo Forte Oliveira Junior, Marcelo Almeida de Forti, Victor Augusto Silva, Simone Rodrigues da Abstract in Portuguese: RESUMO: O cambuci [Campomanesia phaea (O.Berg) Landrum] é uma espécie frutífera nativa do Brasil, típica da Mata Atlântica, pertencente à família Myrtaceae, com grande potencial para exploração comercial. A propagação dessa espécie é limitada às sementes, que apresentam germinação baixa e desuniforme, representando um desafio para a produção de mudas em larga escala devido à possível dormência. O objetivo deste estudo foi verificar a existência de dormência nas sementes de cambuci e determinar o tratamento mais eficaz para superá-la. Primeiramente, foi realizado um teste de raio-X nas sementes, e os resultados foram correlacionados com teste de germinação e de tetrazólio. Em seguida, foram aplicados diferentes métodos para a superação da dormência, incluindo estratificação, embebição e tratamentos com giberelina. As sementes de cambuci apresentam dormência fisiológica simples não profunda, que pode ser superada por meio de estratificação durante 28 dias a 15 oC.Abstract in English: ABSTRACT: Cambuci [Campomanesia phaea (O.Berg) Landrum] is a native Brazilian fruit tree species from the Atlantic Forest, belonging to the Myrtaceae family, with great potential for commercial exploitation. The propagation of this species is limited to seeds, which exhibit low and uneven germination, posing a challenge for large-scale seedling production due to potential dormancy. The objective of this study was to verify the existence of dormancy in cambuci seeds and determine the most effective dormancy-breaking treatment. First, an X-ray test was conducted on the seeds, and the results were correlated with their germination and tetrazolium test outcomes. Subsequently, different methods were applied to overcome dormancy, including stratification, soaking, and gibberellin treatments. Cambuci seeds exhibit simple non-deep physiological dormancy, which can be overcome by stratification for 28 days at 15 oC. |
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ARTICLE Gravity table and X-ray images as strategies for the processing and quality control of Physalis ixocarpa Brot. Ex Hornem seeds Santos, Fernanda Mara Escolástico Soares, Júlia Martins López, José Enrique Espitia Santos, Samuel Gonçalves Ferreira dos Silva, Ítallo Jesus Silva, Laércio Junio da Abstract in Portuguese: RESUMO: O tomatilho (Physalis ixocarpa Brot. Ex Hornem) é uma solanácea comum na alimentação dos mexicanos e de alto valor de mercado para a olericultura no Brasil. Embora as sementes sejam a principal forma de propagação da espécie, há poucos estudos sobre a avaliação da sua qualidade. Os objetivos da pesquisa foram: (i) investigar o potencial da técnica de raios X para a avaliação de características morfológicas de sementes de P. Ixocarpa e como método complementar para a verificação da qualidade dos lotes beneficiados pela mesa densimétrica; (ii) correlacionar os dados obtidos por meio das imagens radiográficas com o potencial fisiológico das sementes. Sementes de dois acessos foram separadas em mesa densimétrica originando lotes de alta, intermediária alta, intermediária baixa e baixa densidade. Foram adquiridas imagens de raios X das sementes e informações de preenchimento e densidade dos tecidos foram correlacionados com o desempenho fisiológico. Sementes provenientes da descarga de alta densidade tiveram tecidos íntegros e mais densos, além de maior velocidade de protrusão da raiz priméria e germinação. Sementes dos lotes de baixa densidade apresentaram malformações no embrião e menor proporção de tecido de reserva, o que resultou em baixo percentual de germinação e plântulas com anormalidades. Por meio da análise das imagens radiográficas, foi possível classificar as sementes de P. ixocarpa quanto as características morfológicas e correlacioná-las com o potencial fisiológico.Abstract in English: ABSTRACT: Physalis ixocarpa is a Solanaceae species commonly consumed in Mexico and holds significant market value in horticulture in Brazil. Although seeds are the primary means of propagation for this species, there are few studies on seed quality assessment. The objectives of this research were: (i) to investigate the potential of X-ray imaging as a method for evaluating the morphological characteristics of P. ixocarpa seeds and as a complementary approach to verifying the quality of seed lots processed by a gravity table; and (ii) to correlate the data obtained from radiographic images with the physiological potential of the seeds. Seeds from two accessions were separated using a gravity table, generating seed lots of high, intermediate-high, intermediate-low, and low density. X-ray images of the seeds were acquired, and information on tissue filling and density was correlated with physiological performance. Seeds from the high-density discharge had intact and denser tissues, as well as higher primary root protrusion speed and germination rates. Seeds from the low-density lots exhibited embryo malformations and a lower proportion of reserve tissue, resulting in reduced germination percentages and a higher occurrence of abnormal seedlings. Through radiographic image analysis, it was possible to classify P. ixocarpa seeds based on their morphological characteristics and establish correlations with their physiological potential. |
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ARTICLE Physiological potential of wheat seeds produced under water restriction in an irrigated area Pontes, Brenda Santos Domingues, Ricardo Ferreira Pinheiro, Daniel Teixeira Freitas, Pâmela Gomes Nakada Lima, Ronaldo Cintra Catão, Hugo César Rodrigues Moreira Abstract in Portuguese: RESUMO: A restrição hídrica compromete a produção de sementes de trigo de alta qualidade, sendo o uso da irrigação responsável pela expansão da cultura no Brasil. O uso racional da água é necessário, por ser um recurso cada vez mais limitante. O efeito de diferentes regimes hídricos no desenvolvimento e qualidade de sementes é uma temática pouco explorada. Objetivou-se avaliar o potencial fisiológico de sementes de trigo produzidas sob restrição hídrica, por meio de diferentes lâminas de irrigação, com 70% e 100% da ETo (evapotranspiração). O experimento foi conduzido em campo em esquema fatorial 2 x 4 (lâminas x lotes de sementes de trigo). Foram avaliados o teor de clorofila, altura de plantas, número de espigas e comprimento de espigas e produtividade. O potencial fisiológico das sementes foi avaliado por meio do coeficiente de variação do tempo de germinação, incerteza da germinação, índice de sincronia da germinação, germinação, comprimento, massa seca de plântulas, condutividade elétrica, emergência de plântulas e índice de velocidade de germinação e emergência. A produção de sementes de trigo ficou comprometida sob restrição hídrica e plantas nessas condições (70% da ETo) produziram lotes de sementes com menor potencial fisiológico quando comparadas às plantas sem restrição hídrica (100% da ETo), reforçando a importância do fornecimento adequado de água.Abstract in English: ABSTRACT: The use of irrigation has led to expansion of the wheat crop in Brazil. Water restriction compromises the production of high-quality wheat seeds. Therefore, rational water use is necessary, as it is an increasingly limited resource. The effect of different water regimes on the development and quality of seeds has not been widely investigated. The objective was to evaluate the physiological potential of wheat seeds produced under water restriction through different irrigation levels - 70% and 100% of evapotranspiration (ETo). The experiment was conducted in the field using a 2 × 4 (irrigation levels × wheat seed lots) factorial arrangement. The evaluations included chlorophyll content, plant height, number of spikes, spike length, and yield. Physiological potential was assessed through the coefficient of variation of germination time, uncertainty of germination, germination synchronization index, germination, seedling length, seedling dry weight, electrical conductivity, seedling emergence, and germination and emergence speed index. The production of wheat seeds was compromised under water restriction, and plants under these conditions (70% ETo) produced seed lots with lower physiological potential compared to plants without water restriction (100% ETo), confirming the importance of adequate water supply. |
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ARTICLE ACC deaminase-producing bacteria mitigate water deficit in tomato seeds Santos, Helena Souza Nascimento Ribeiro, Regina Cássia Ferreira David, Andréia Márcia de Souza Santos Neto, José Augusto dos Xavier, Adelica Aparecida Santos, João Rafael Prudêncio Abstract in Portuguese: RESUMO: O uso de bactérias moduladoras dos níveis de etileno por meio da enzima 1-aminociclopropano-1-carboxilato (ACC) desaminase surge como estratégia promissora para mitigar os efeitos do estresse hídrico. O objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto dessas bactérias na germinação e no crescimento de plântulas de tomateiro sob condições de déficit hídrico. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado e esquema fatorial 6x5, com seis tratamentos de sementes (quatro isolados bacterianos e dois controles) e cinco potenciais osmóticos (0,0; -0,2; -0,4; -0,6; e -0,8 MPa) induzidos por PEG 6000, com quatro repetições de 50 sementes. Foram avaliados a germinação, protrusão radicular, primeira contagem de germinação, índice de velocidade de germinação, massa fresca, e comprimentos de raiz e parte aérea das plântulas. Os resultados indicaram que as bactérias com atividade ACC-desaminase favoreceram a germinação e o desenvolvimento de plântulas sob estresse hídrico. Embora o déficit hídrico tenha reduzido a germinação, o isolado RZ-1 foi eficaz na mitigação desses efeitos a -0,4 MPa. As cepas E-154 e E-24 destacaram-se na promoção do crescimento radicular e da parte aérea.Abstract in English: ABSTRACT: Bacteria that modulate ethylene levels through the enzyme 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) deaminase are a promising strategy to mitigate the effects of water stress. The aim of this study was to assess the effect of these bacteria on the germination and growth of tomato seedlings subjected to water deficit. The experiment was conducted using a completely randomized design and 6x5 factorial scheme, with six seed treatments (four bacterial isolates and two controls) and five PEG 6000-induced osmotic potentials (0.0, -0.2, -0.4, -0.6, and -0.8 MPa), with four replications of 50 seeds. Germination, radicle protrusion, first germination count (FGC), germination speed index (GSI), and the fresh weight, root and shoot length of seedlings were evaluated. The results indicated that bacteria with ACC-deaminase activity favored germination and seedling development under water stress. Although water deficit reduced germination, isolate RZ-1 effectively mitigated these effects at -0.4 MPa. Strains E-154 and E-24 promoted the highest root and shoot growth. |
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ARTICLE Impact of biological products on soybean seed treatment: evaluation of early performance Faria, João Victor Assunção de Silva, Emanuel Charles Cardoso da Ferreira, Lara Bernardes da Silva Paz-Lima, Milton Luiz da Xavier, João Guilherme Moreira Leão-Araújo, Érica Fernandes Abstract in Portuguese: RESUMO: O uso de práticas sustentáveis na agricultura, com menor impacto ambiental ou na saúde humana, tem no uso de produtos biológicos uma alternativa importante. Porém, o uso de produtos biológicos no tratamento de sementes pode influenciar no desempenho inicial das sementes. Este trabalho objetivou avaliar sementes de soja tratadas com produtos biológicos comerciais. As sementes foram tratadas com produtos comerciais biológicos registrados para o tratamento de sementes, de forma isolada ou em mistura. Foram realizadas avaliações de teor de água, germinação, primeira contagem, comprimento de plântulas na metodologia tradicional e comprimento de plântulas, vigor e uniformidade por meio do software Vigor-S. As avaliações foram realizadas logo após o tratamento e após 40 dias de armazenamento das sementes tratadas. Os testes avaliados mostram que tratamentos com as cepas Bacillus amyloliquefaciens (BV03) e Trichoderma asperellum (BV10) podem afetar negativamente os parâmetros de crescimento e desenvolvimento inicial de plântulas nos testes de laboratório. Isso pode estar associado às condições destes testes como: ausência de substratos e outros compostos orgânicos, elevada umidade, ausência de patógenos; condições relacionadas aos produtos comerciais: produção de metabólitos em cada cepa, dose, outros ingredientes da formulação; e condições relacionadas às sementes, como a qualidade fisiológica inicial e o armazenamento.Abstract in English: ABSTRACT: In agriculture, biological products are an important sustainable alternative for reducing environmental and human health impacts. However, using biologicals in seed treatment may influence early seed performance. This study aimed to evaluate soybean seeds treated with commercial biological products registered for this purpose, applied individually or in combination. Water content, germination, first count, and seedling length were measured using traditional methods, and seedling length, vigor and uniformity via Vigor-S software. Evaluations were carried out immediately after treatment and after 40 days of storage of the treated seeds. The tests conducted indicated that treatments with the Bacillus amyloliquefaciens (BV03) and Trichoderma asperellum (BV10) strains may negatively affect the early growth and development parameters of seedlings under laboratory conditions. This may be associated with testing conditions, such as the absence of substrates and organic compounds, high humidity, and lack of pathogens; with product-related factors, such as metabolite production by each strain, dose, and formulation ingredients; or with seed-related factors, including initial physiological quality and storage. |
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ARTICLE Trinexapac-ethyl as a strategy for producing seeds of oat (Avena sativa L.) cultivars Couto, Ana Paula Silva Fernandes, Carlos Henrique dos Santos Buratto, Juliana Sawada Arruda, Klever Márcio Antunes Zucareli, Claudemir Fonseca, Inês Cristina de Batista Abstract in Portuguese: RESUMO: O trinexapaque-etílico (TE) é utilizado em aveia branca para redução do acamamento das plantas, mas pouco se sabe sobre sua influência na qualidade de sementes. Objetivou-se avaliar os efeitos da aplicação de diferentes doses do regulador de crescimento trinexapaque-etílico na qualidade fisiológica e produtividade de sementes de cultivares de aveia branca. O experimento foi conduzido nas safras 2019 e 2020, em delineamento blocos casualizados, com quatro repetições, sendo quatro doses de trinexapaque-etílico (0, 50, 100 e 150 g i.a. ha-1), aplicadas quando o colmo primário apresentava o primeiro nó visível e o segundo nó perceptível, nas cultivares de aveia branca URS Altiva e URS Corona. Foram avaliados: teste de germinação, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, comprimento e massa seca de plântulas, emergência de plântulas e produtividade de sementes. A produtividade apresentou resposta variável, para a cultivar URS Altiva não houve resposta, e para a URS Corona houve somente na safra 2019, com reflexos positivos. Tanto a germinação quanto o vigor das sementes avaliados por diferentes testes apresentaram influência negativa conforme aumento das doses de TE. As sementes de aveia branca ficaram dentro dos padrões mínimos de comercialização até a dose de 100 g i.a. ha-1. Conclui-se que a aplicação do trinexapaque-etílico reduz a germinação e vigor de sementes de aveia branca.Abstract in English: ABSTRACT: Trinexapac-ethyl (TE) is used on oat to reduce plant lodging, but little is known about its influence on seed quality. The aim of this study was to evaluate the effects of different application rates of the plant growth regulator TE on the physiological quality and yield of seeds from oat cultivars. The experiment was conducted in the 2019 and 2020 crop seasons in a randomized block design, with four replications, consisting of four rates of TE (0, 50, 100, and 150 g a.i. ha-1) applied when the primary stalk had the first visible node and the second node perceptible node on the oat cultivars URS Altiva and URS Corona. The following variables were evaluated: germination rate, accelerated aging, electrical conductivity, seedling length, seedling dry matter, seedling emergence, and seed yield. Yield response varied, as the URS Altiva cultivar showed no response, while URS Corona showed a positive response only in the 2019 crop season. Both seed germination and seed vigor, evaluated by different tests, were negatively affected as the TE application rates increased. Oat seeds remained within the minimum standards for the seed trade up to the application rate of 100 g a.i. ha-1. The application of TE reduces the germination and vigor of oat seeds. |
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ARTICLE Adaptation of the tetrazolium test for assessing the seed quality of Crateva tapia L. Rodrigues, Marília Hortência Batista Silva Alves, Edna Ursulino Barbosa, Luana da Silva Silva, Joyce Naiara da Bezerra, Ana Carolina Pádua, Guilherme Vinícius Gonçalves de Abstract in Portuguese: RESUMO: No setor de sementes, cresce a demanda por decisões rápidas, especialmente para espécies de germinação lenta como Crateva tapia L., destacando o teste de tetrazólio como método capaz de avaliar a viabilidade e o vigor das sementes. Objetivou-se adaptar o teste de tetrazólio para avaliar a viabilidade e o vigor das sementes de C. tapia. Utilizou-se delineamento inteiramente ao acaso, com esquema fatorial 2 x 4 x 5 (dois lotes de sementes, quatro concentrações de sal 2, 3, 5 trifenil cloreto de tetrazólio (0,025; 0,050; 0,075 e 0,1%) e cinco tempos de imersão (90; 180; 270; 360 e 450 minutos). Realizou-se a caracterização inicial dos lotes (qualidade física e fisiológica) e aplicaram-se diferentes concentrações e períodos de imersão, classificando as em classe I (embriões viáveis e vigorosos), II (sementes viáveis) e III (inviáveis). O lote I apresentou maior qualidade e vigor, confirmados pelo teste de tetrazólio a 0,075% por 270 minutos. A concentração de 0,1% dificultou a interpretação dos resultados. Pelo padrão, a coloração é variável entre o rosa claro e o branco, sendo a concentração de 0,075% de sal de tetrazólio por 270 minutos de imersão indicada para avaliar a viabilidade das sementes de C. tapia.Abstract in English: ABSTRACT: In the seed sector, demand for quick decisions is growing, especially for slow-germinating species such as Crateva tapia L., so the tetrazolium test stands out as a method capable of evaluating seed viability and vigor. The objective was to adapt the tetrazolium test to evaluate the viability and vigor of C. tapia seeds. A completely randomized design was used, with a 2 x 4 x 5 factorial scheme (two lots of seeds, four concentrations of 2, 3, 5 triphenyl tetrazolium chloride salt (0.025; 0.050; 0.075 and 0.1%) and five times of immersion (90; 180; 270; 360 and 450 minutes). The initial characterization of the lots was carried out (physical and physiological quality) and different concentrations and immersion periods were applied, classifying them into class I (viable and vigorous embryos), II (viable seeds) and III (non-viable). Lot I showed greater quality and vigor, confirmed by the 0.075% tetrazolium test for 270 minutes. The concentration of 0.1% made it difficult to interpret the results. Color varies between light pink and white, with the 0.075% tetrazolium salt concentration for 270 minutes of immersion being recommended to evaluate the viability of C. tapia seeds. |
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ARTICLE Moisture content and storage temperature on the physical and physiological quality of soybean seeds treated with phytosanitary products Nardelli, Amanda Carvalho Penido Carvalho, Everson Reis Reis, Venicius Urbano Vilela Rocha, Debora Kelli Reis, Leandro Vilela Cunha Neto, Antonio Rodrigues da Abstract in Portuguese: RESUMO: O tratamento químico de sementes (TS) de soja é fundamental para garantir o estabelecimento do estande da cultura, desde que realizado de forma correta. Um fator chave nesse processo é o teor de água das sementes no momento do TS, que também está diretamente relacionado à sua conservação durante o armazenamento. Objetivou-se com este estudo avaliar como o teor de água das sementes de soja no momento do TS afeta sua qualidade física e fisiológica durante o armazenamento em diferentes temperaturas, buscando identificar os valores ideais de teor de água para o TS. Sementes de um mesmo lote foram ajustadas para teores de água de 7%, 9%, 11%, 13% e 15%, tratadas com produtos fitossanitários e armazenadas em temperaturas de 10 °C, 20 °C, 30 °C e alternada 20-30 °C. A qualidade física e fisiológica foi avaliada após 0, 45, 90 e 135 dias, pelos testes de germinação, emergência, tetrazolio e teor de água. O armazenamento a 10 °C foi o mais eficiente para manter a qualidade, enquanto temperaturas superiores aceleraram a deterioração. Em sementes com teor de água superior a 13% ocorre maior perda de qualidade, enquanto sementes com menos de 9% são mais suscetíveis a danos mecânicos no processo de TS e embebição. O teor de água de 11% é o mais recomendado para o TS de soja.Abstract in English: ABSTRACT: Phytosanitary seed treatment (ST) of soybeans is fundamental to guaranteeing the establishment of the crop’s stand, for control of diseases and pests, provided it is conducted correctly. A key factor in this process is the moisture content of the soybean seeds at the time of ST, which is also related to their preservation during storage. The aim of this study was to assess how the moisture content of the seeds at the moment of ST affects their physical and physiological quality during storage at different temperatures, with the aim of identifying the ideal moisture content values for ST. Seeds from the same lot were adjusted to moisture contents of 7%, 9%, 11%, 13% and 15%, treated with phytosanitary products and stored at temperatures of 10 °C, 20 °C, 30 °C and alternating 20-30 °C. Physical and physiological quality was assessed after 0, 45, 90 and 135 days, by the germination, emergence, tetrazolium and moisture content tests. Storage at 10 °C was the most efficient for maintaining quality, while higher temperatures accelerated deterioration. Seeds with a moisture content higher than 13% show greater loss of quality, whereas seeds with less than 9% moisture are more susceptible to mechanical damage during ST processing and imbibitional injury. Moisture content of 11% is the most recommended for soybean ST. |
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ARTICLE Evaluation of Cedrela fissilis Vell. seeds with color heteromorphism using near-infrared spectroscopy and their relationship with physiological quality Mendes, Karoline Geralda Silva, Laércio Junio da Picoli, Edgard Augusto de Toledo Aguiar, Vinícius Pinto Almeida, Lausanne Soraya de Lira, Jean Marcel Sousa Abstract in Portuguese: RESUMO: Cedrela fissilis Vell., conhecida como cedro-rosa, é uma espécie arbórea nativa do Brasil, de relevância ecológica e econômica, que apresenta heteromorfismo de sementes associado à cor do tegumento. Neste estudo, uma classificação de sementes claras e escuras por meio da espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) e sua relação com a qualidade fisiológica foi avaliada. Foram obtidos espectros NIR, quantificados os compostos de reserva e realizados testes de germinação e vigor. Os espectros NIR, obtidos de sementes individuais, foram pré-processados e utilizados para modelagem com base no método da Análise Discriminante por Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA). Os dados de qualidade fisiológica e composição bioquímica foram analisados pelo teste t de Student. Sementes escuras apresentaram maior peso de mil sementes, teor de proteína total, além de maior potencial de germinação e vigor. Sementes claras apresentaram conteúdo mais elevado de açúcares redutores, sugerindo menor grau de maturidade ou início de deterioração. A espectroscopia NIR mostrou alta precisão na distinção entre sementes claras e escuras, especialmente na região espectral próxima de 1938 nm, cuja relevância pode estar associada às variações no teor de proteína total. A coloração demonstrou ser um bom indicativo da qualidade fisiológica em sementes de C. fissilis.Abstract in English: ABSTRACT: Cedrela fissilis Vell., commonly known as cedro-rosa, is a tree species native to Brazil, with ecological and economic relevance, that exhibits seed heteromorphism associated with seed coat color. In this study, the classification of light- and dark-colored seeds using near-infrared (NIR) spectroscopy and its relationship with physiological quality was evaluated. NIR spectra were obtained, reserve compounds were quantified, and germination and vigor tests were conducted. The NIR spectra, collected from individual seeds, were preprocessed and used to develop classification models based on the Partial Least Squares - Discriminant Analysis (PLS-DA) method. The physiological and biochemical composition data were analyzed using Student’s t-test. Dark seeds showed higher thousand-seed weight, total protein content, as well as greater germination and vigor. Light seeds exhibited higher levels of reducing sugars, suggesting a lower degree of maturity or the onset of deterioration. NIR spectroscopy demonstrated high accuracy in distinguishing between light and dark seeds, especially in the spectral band near 1938 nm, whose relevance may be mainly associated with variations in total protein content. Seed coat color proved to be a reliable indicator of the physiological quality of C. fissilis seeds. |
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ARTICLE Treatment and preservation of tomato seeds to maintain quality and reduce microbial contamination Chipenete, Gisela Hélnia Nunes Santos, Heloisa Oliveira dos Chipenete, Cláudio Francisco Lino, Stéfany Martins da Silva Andrade Júnior, Valter Carvalho de Jesus, José Victor Mauricio de Abstract in Portuguese: RESUMO: Conservar a qualidade das sementes durante e após o armazenamento representa um dos principais desafios do setor sementeiro. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do tratamento com fungicida sobre a qualidade sanitária e fisiológica de sementes de tomate cv. Santa Clara, armazenadas sob diferentes condições. Uma amostra homogênea de sementes foi dividida em duas: uma tratada com fungicida Iprodiona (Rovral® SC) e outra não tratada. Ambas foram secas e armazenadas em três tipos de embalagens (plástico, papel e alumínio), em dois ambientes (ambiente natural e câmara fria), ao longo de cinco períodos (0, 3, 6, 9 e 12 meses) compondo um esquema fatorial 5×3×2×2. A análise estatística foi realizada com modelo misto, utilizando o pacote lme4 do software R. Os resultados demonstraram que a qualidade das sementes foi influenciada pelo ambiente, tipo de embalagem e tratamento. O armazenamento em câmara fria e embalagens de alumínio preservou a germinação acima de 80% por até 12 meses. O tratamento fungicida foi eficaz no controle de Alternaria alternata e Penicillium, promovendo maior vigor e possibilitando o armazenamento por até 12 meses em recipientes plásticos. Já as embalagens de papel e plástico, quando expostas ao ambiente, favoreceram a absorção de umidade, reduzindo a viabilidade especialmente em sementes não tratadas.Abstract in English: ABSTRACT: Preserving seed quality during and after storage is one of the main challenges of the seed industry. The aim of this study was to evaluate the effect of fungicide treatment on the health and physiological quality of tomato seeds (cv. Santa Clara) under different storage conditions. A homogeneous seed sample was divided into two lots: one treated with the fungicide Iprodiona (Rovral® SC) and the other untreated. Both were dried and stored in three types of packaging (plastic, paper, and aluminum foil), in two environments (natural ambient conditions and cold storage), over five storage periods (0, 3, 6, 9, and 12 months), in a 5×3×2×2 factorial design. Statistical analysis was carried out using a mixed model through the lme4 package of the R software. The results showed that seed quality was affected by the storage environment, the type of packaging, and the treatment. Cold storage with the use of aluminum foil packets preserved germination above 80% for up to 12 months. The fungicide treatment was effective in controlling Alternaria alternata and Penicillium, promoting greater vigor and enabling storage for up to 12 months in plastic containers. In contrast, paper and plastic packaging exposed to the ambient conditions led to moisture absorption, reducing seed viability, particularly in untreated seeds. |
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ARTICLE Fruit maturity and storage affected the germination and seedling vigor of bell pepper (Capsicum annuum L.) Maligsay, Mark Angelo Rosales, Raymund Julius Balbas, Christian Butch Andrew Pascua, Glisten Faith Gregorio-Balbas, Micah Benize Abstract in Portuguese: RESUMO: O armazenamento de frutos é benéfico aos produtores para evitar a exposição a condições climáticas adversas e infestação por pragas e doenças que podem afetar a qualidade das sementes. Este estudo foi conduzido para avaliar a influência da maturidade dos frutos e do armazenamento dos frutos na germinação e vigor do pimentão. Frutos da California Wonder cultivar foram avaliados. Foi conduzido o armazenamento de frutos de pimentão (verde maduro, meio maduro (verde e vermelho) e totalmente maduro (vermelho)) em temperatura ambiente por 0, 5, 10 e 25 dias. O experimento foi disposto em um delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. Os resultados mostraram que o peso dos frutos foi maior em pimentões verdes maduros sem armazenamento. No entanto, o armazenamento dos frutos foi vantajoso devido ao aumento de sólidos solúveis totais e matéria seca. Sementes com maior matéria seca foram obtidas de frutos sem armazenamento. Frutos meio maduros com cinco dias de armazenamento e totalmente maduros sem armazenamento exibiram a maior porcentagem de germinação e índice de germinação de sementes de pimentão, que foi maior do que a taxa de germinação padrão. No entanto, observou-se um tempo médio de germinação mais curto em frutos verdes maduros e meio maduros após cinco dias de armazenamento. Plântulas mais longas e vigorosas foram produzidas a partir de frutos meio maduros após 25 dias de armazenamento.Abstract in English: ABSTRACT: Fruit storage is beneficial to growers to avoid the exposure of fruits to adverse weather conditions and infestation by pests and diseases that may affect the seed quality. This study was conducted to evaluate the influence of fruit maturity and fruit storage on the germination and vigor of bell pepper. Fruits of California Wonder cultivar were evaluated. A storage of bell pepper fruits (green mature, half-ripe (green and red) and fully-ripe (red)) at room temperature was conducted for 0, 5, 10 and 25 days. The experiment was arranged in a Completely Randomized Design with four replications. Results showed that fruit weight was higher in green mature bell peppers without storage. However, fruit storage was advantageous due to the increase in total soluble solids and dry matter. Heavier dried seeds were obtained from fruits without storage. Half-ripe with five days of storage and fully-ripe without storage exhibited the highest germination percentage and germination index of bell pepper seeds, which was higher than the standard germination rate. However, a shorter mean germination time was observed in green mature and half-ripe fruits after five days of storage. Longer and vigorous seedlings were produced from half-ripe fruits with 25 days of storage. |
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ARTICLE Validation of morphological and molecular descriptors in the identification of chickpea cultivars for cultivar registration Jesus, José Victor Mauricio de Pinho, Édila Vilela de Resende Von Silva, Carmélia Maia Rios, Viviana Ramirez Santos, Heloisa Oliveira dos Nascimento, Warley Marcos Abstract in Portuguese: RESUMO: O cultivo de grão-de-bico (Cicer arietinum) tem se expandido no Brasil, o que demanda a oferta de cultivares registradas, adaptadas às diferentes regiões. Assim, são necessários descritores seguros visando à distinção de cultivares para a habilitação destas para a produção, beneficiamento e comercialização de sementes. Objetivou-se avaliar descritores morfológicos e moleculares de proteínas e DNA para a identificação de 10 cultivares de grão-de-bico. Os descritores morfológicos, baseados nas diretrizes da UPOV, foram avaliados em plantas cultivadas em casa de vegetação, em parcelas contendo plantas com diferentes níveis de misturas destas cultivares, em diferentes estádios de desenvolvimento. Nesta avaliação, foram calculadas as porcentagens de acerto e erro de quatro especialistas da área de sementes que desconheciam a porcentagem de misturas das cultivares. Também foram avaliadas expressões de proteínas de armazenamento, resistentes ao calor e de enzimas, em sementes das diferentes cultivares, as quais foram produzidas sob dois níveis de nitrogênio (50 e 200 kg.ha⁻¹). A caracterização das cultivares também foi realizada por meio de marcadores SSR, simples sequencia repetida. Conclui-se que que a combinação de descritores morfológicos, proteicos e moleculares é importante para a diferenciação das cultivares de grão de bico. Para os marcadores SSR, foi possível discriminar o maior número de cultivares por meio do iniciador TA-203. A expressão das proteínas não foi influenciada pelos níveis de nitrogênio, e o estádio ideal para a avaliação da pureza genética variou entre as cultivares.Abstract in English: ABSTRACT: Chickpea (Cicer arietinum) cultivation has been expanding in Brazil, which demands the availability of registered cultivars adapted to different regions. Therefore, reliable descriptors are needed to distinguish cultivars for their certification in seed production, processing, and commercialization. In this study, morphological and molecular descriptors based on proteins and DNA were evaluated to identify 10 chickpea cultivars. Morphological descriptors, based on UPOV guidelines, were assessed in plants grown in a greenhouse, in plots containing plants with different levels of cultivar mixtures, at various developmental stages. In this evaluation, accuracy and error rates were calculated for four seed specialists who were unaware of the mixture percentages of the cultivars. Additionally, the expressions of storage proteins, heat-resistant proteins, and enzymes were evaluated in seeds from the different cultivars, which were produced under two nitrogen levels (50 and 200 kg.ha⁻¹). The characterization of cultivars was also performed using SSR (simple sequence repeat) markers. It is concluded that the combination of morphological, protein, and molecular descriptors is important for differentiating chickpea cultivars. For the SSR markers, the highest number of cultivars was discriminated using the TA-203 primer. Protein expression was not influenced by nitrogen levels, and the optimal developmental stage for evaluating genetic purity varied among the cultivars. |
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ARTICLE Depletion of energy reserves and regeneration capacity of germinated Eugenia brasiliensis Lam. Seeds Cavalcanti, Yasmin Tavares Barbedo, Claudio Jose Abstract in Portuguese: ABSTRACT: Recalcitrant seeds of Eugenia species have the capacity to regenerate germination even after the embryonic axis is lost. Though the seeds have high energy reserves, simultaneous germination is not common, indicating self-regulation of germination processes in these seeds. Since Eugenia seeds can regenerate after seedling elimination, the aim of this study was to determine the temporal extent of this self-regulation period, from germination to different stages of seedling development. The roots and shoots/aerial parts of Eugenia brasiliensis Lam. seedlings grown in an environment with or without continuous light were removed from the seeds when the shoots reached ≤ 5 cm, 6.0 ± 1.0 cm, 8.0 ± 1.0 cm, 12.0 ± 1.0 cm, and ≥ 13.5 cm, after which they were re-sown in a substrate moistened with water for a new germination event. Regeneration after seedling development demonstrated that seedlings that reached up to 12 cm for those grown in the dark and up to 8 cm for those grown in the light favored the regenerative capacity of the seeds. Therefore, this indicates that E. brasiliensis seeds are capable of remaining in the soil for extended periods while maintaining the ability to produce new plants, even under unfavorable environmental conditions after initial germinations of these seeds.Abstract in English: RESUMO: Sementes recalcitrantes de espécies de Eugenia apresentam capacidade de regeneração da germinação quando o eixo embrionário é perdido. Mesmo com elevadas reservas energéticas, a germinação simultânea não é comum, indicando processos de autocontrole da germinação nessas sementes. Considerando que sementes de Eugenia podem se regenerar após a eliminação de plântulas, este estudo objetivou verificar a extensão temporal do autocontrole da germinação, desde a germinação até diferentes estádios de desenvolvimento das plântulas. Plântulas de Eugenia brasiliensis Lam. cultivadas em ambiente com ou sem luz contínua tiveram raízes e partes aéreas removidas quando a parte aérea atingiu ≤ 5 cm; 6,0 ± 1,0 cm; 8,0 ± 1,0 cm; 12,0 ± 1,0 cm e ≥ 13,5 cm e foram semeadas novamente em substrato umedecido com água para nova germinação. A regeneração após o desenvolvimento das plântulas demonstrou que a capacidade regenerativa das sementes favorece plântulas que atingiram até 12 cm para aquelas cultivadas no escuro e 8 cm para aquelas cultivadas na luz. Portanto, é possível afirmar que as sementes de E. brasiliensis são capazes de permanecer no solo por longos períodos em condições de produzir novas plantas, mesmo que as condições ambientais sejam desfavoráveis após as primeiras germinações dessas sementes. |
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ARTICLE Pre-harvest desiccation strategies in soybean genotypes with contrasting maturation: effects on seed physiological quality and longevity Bagateli, José Ricardo Bagateli, Ricardo Mari Veiga, Giovana Carla da Carvalho, Ivan Ricardo Meneghello, Geri Eduardo Abstract in Portuguese: RESUMO: A maturação desuniforme e a síndrome da haste verde comprometem a eficiência da colheita e a qualidade fisiológica das sementes de soja. A dessecação pré-colheita é uma estratégia para mitigar esses problemas, mas sua eficácia depende da interação entre o herbicida, genótipo e ambiente. O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto de estratégias de dessecação pré-colheita em dois genótipos de soja, NA 5909 RR (maturação uniforme) e M 5947 IPRO (maturação desuniforme e retenção de haste verde), no Paraguai, durante duas safras. As estratégias envolveram inibidores do Fotossistema I (FSI), inibidores da Glutamina Sintetase (IGS) e inibidores da Protoporfirinogênio Oxidase (PPO), aplicados isoladamente ou em combinação. Os herbicidas FSI anteciparam a colheita em até 10 dias, resultando em sementes com maior germinação e vigor, especialmente no genótipo M 5947 IPRO. A análise de componentes principais confirmou a eficácia superior dos FSIs, enquanto a análise de Random Forest destacou que os fatores ambientais, como temperatura e precipitação, foram os principais moduladores do rendimento e da qualidade das sementes, superando os efeitos dos herbicidas e dos genótipos. A dessecação rápida com herbicidas de contato mostrou-se a melhor estratégia para antecipar a colheita e preservar a qualidade das sementes, reduzindo a exposição a estresses ambientais. Os IGS apresentaram desempenho intermediário, e sua eficácia variou entre os genótipos, sendo menos eficazes na preservação da longevidade das sementes por apresentar risco de fitotoxidade subletal. Conclui-se que a seleção do herbicida deve considerar a interação genótipo-ambiente para otimizar a produção de sementes de alta qualidade, particularmente em genótipos com maturação desuniforme.Abstract in English: ABSTRACT: Uneven maturation and green stem syndrome compromise harvest efficiency and the physiological quality of soybean seeds. Pre-harvest desiccation is a strategy to mitigate these problems, but its effectiveness depends on the interaction between herbicide, genotype, and environment. The objective of this study was to evaluate the impact of pre-harvest desiccation strategies on two soybean genotypes, NA 5909 RR (uniform maturity) and M 5947 IPRO (uneven maturity and green stem retention), in Paraguay, over two growing seasons. The strategies involved Photosystem I (PSI) inhibitors, Glutamine Synthetase (GSI) inhibitors, and Protoporphyrinogen Oxidase (PPO) inhibitors, applied alone or in combination. The PSI herbicides anticipated harvest by up to 10 days, resulting in seeds with greater germination and vigor, especially in the M 5947 IPRO genotype. Principal component analysis confirmed the superior efficacy of PSI, while Random Forest analysis highlighted that environmental factors, such as temperature and precipitation, were the main modulators of seed yield and quality, outweighing the effects of herbicides and genotypes. Rapid desiccation with contact herbicides proved to be the best strategy for advancing harvest and preserving seed quality, reducing exposure to environmental stresses. GSI showed intermediate performance, and their efficacy varied among genotypes, being less effective in preserving seed longevity due to the risk of sublethal phytotoxicity. It is concluded that herbicide selection should consider the genotype-environment interaction to optimize high-quality seed production, particularly in genotypes with uneven maturation. |
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ARTICLE Near-infrared spectroscopy (NIR) for classifying the physiological quality of canola seeds Melo, Soryana Gonçalves Ferreira de Noronha, Bruno Gomes de Soares, Júlia Martins Dias, Denise Cunha Fernandes dos Santos Silva, Laercio Junio da Evaristo, Anderson Barbosa Nery, Marcela Carlota Abstract in Portuguese: RESUMO: O uso de sementes de alta qualidade é essencial em sistemas de produção. A espectroscopia NIR, combinada com métodos quimiométricos, é uma ferramenta promissora, rápida, não destrutiva e fácil de usar para avaliar o potencial fisiológico de sementes. Este estudo teve como objetivo analisar a viabilidade da espectroscopia NIR, acoplada a métodos quimiométricos, para detectar diferenças na qualidade fisiológica de sementes de canola. Sementes de oito lotes das cultivares Nuola 300, Hyola 575 e Diamond foram submetidas a testes iniciais de caracterização, testes de comprimento de plântulas e análise de raios X. Para aquisição espectral, amostras aleatórias de sementes foram selecionadas, com 12 leituras feitas para cada cultivar. As cultivares foram categorizadas em alto (C1) e baixo vigor (C2). Os espectros foram pré-processados usando métodos como Correção de Espalhamento Multiplicativo (MSC), Variável Normal Padrão (SNV) e a primeira e segunda derivadas de Savitzky-Golay. Posteriormente, esses dados foram utilizados para a construção de modelos de classificação por meio da Análise Discriminante por Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA). O modelo apresentou alta precisão e coeficientes kappa, sendo o método SNV que se aplica melhor para o conjunto de dados. As regiões de comprimento de onda entre 1.004-1.064 nm e 1.698-1.907 nm foram as mais relevantes para a distinção dos níveis de qualidade das sementes. A análise dos espectros do infravermelho próximo (NIR), submetidos a pré-processamento com base em métodos derivativos e correção de dispersão, demonstrou alta eficiência na detecção de variações nos níveis de qualidade fisiológica das sementes de canola.Abstract in English: ABSTRACT: The use of high-quality seeds is essential in production systems. NIR spectroscopy, combined with chemometric methods, is a promising, rapid, nondestructive, and easy-to-use tool for assessing seed physiological potential. This study aimed to analyze the feasibility of NIR spectroscopy coupled with chemometric methods to detect differences in the physiological quality of canola seeds. Seeds from eight lots of the Nuola 300, Hyola 575, and Diamond cultivars underwent initial characterization tests, seedling length tests, and X-ray analysis. For spectral acquisition, random seed samples were selected, with 12 readings taken for each cultivar. The cultivars were categorized as high (C1) and low (C2) vigor. The spectra were preprocessed using methods such as Multiplicative Scattering Correction (MSC), Standard Normal Variance (SNV), and the first and second Savitzky-Golay derivatives. These data were subsequently used to build classification models using Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA). The model demonstrated high accuracy and kappa coefficients, with the SNV method being the best suited for the dataset. The wavelength regions between 1,004-1,064 nm and 1,698-1,907 nm were the most relevant for distinguishing seed quality levels. Analysis of near-infrared (NIR) spectra, subjected to preprocessing based on derivative methods and dispersion correction, demonstrated high efficiency in detecting variations in the physiological quality levels of canola seeds. |
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ARTICLE Physiological quality of wheat and soybean seeds produced under shade Cigel, Camila Souza, Clovis Arruda Kandler, Rodrigo Silva, Elijanara Raissa da Coelho, Cileide Maria Medeiros Abstract in Portuguese: RESUMO: A radiação solar é indispensável no processo fotossintético das plantas, produção dos fotoassimilados e formação das sementes. Objetivou-se avaliar a qualidade fisiológica de sementes de soja e trigo produzidas sob diferentes níveis de sombreamento e épocas do desenvolvimento. Foram conduzidos experimentos de campo, com as culturas do trigo e soja, na safra 2017/2018, considerados experimentos independentes. Para ambos se utilizou esquema fatorial 4 x 3, sendo: quatro níveis de sombreamento artificial (0; 30; 50; 70% de sombra); e três épocas de sombreamento (30-60; 60-90; 90-120 dias após a semeadura -DAS, estágios 20; 23 e 64 para trigo e, V4; R2 e R5 para soja, respectivamente). Para trigo, a germinação foi maior para sementes de plantas sombreadas na 1ª (82%) e 2ª época (84%), e maior vigor (77% - envelhecimento acelerado- EA) sob sombreamento na 2ª época. Para soja, a maior germinação (93%) foi para a terceira época, e o vigor (EA) foi menor sob intenso sombreamento na 2ª época. Concluiu-se que, para trigo, sombreamento, na média das intensidades a partir da antese favorece a germinação, e o vigor sob níveis de 30 a 40% impostos até a antese; para soja, a germinação e vigor de sementes são favorecidos, principalmente sob 70% de sombra a partir do estágio R5.Abstract in English: ABSTRACT: Solar radiation is essential in the photosynthetic process of plants, production of photoassimilates and seed formation. This study aimed to evaluate the physiological quality of wheat and soybean seeds produced under different levels of shading and stages during plant development. Field experiments were conducted with wheat and soybean crops in the 2018/18 and 2018/19 growing seasons, considered independent experiments. For both, a 4 x 3 factorial scheme was used, with four levels of artificial shading (0; 30; 50; 70% shade) and three shading periods (30-60; 60-90; 90-120 days after sowing - DAS, stages 20, 23 and 64 for wheat and V4, R2 and R5 for soybean, respectively). For wheat, germination was higher in seeds from plants shaded in the first (82%) and second periods (84%), and vigor (77% - accelerated aging - AA) was higher in seeds from plants shaded in the second period. For soybean, germination was higher (93%) in seeds from plants shaded in the third period, and vigor (AA) was lower in seeds from plants subjected to intense shading in the second period. It was concluded that, for wheat, shading from anthesis onwards favors germination and vigor, under levels of 30 to 40% imposed until anthesis; for soybean, seed germination and vigor are favored, mainly under 70% shading after the R5 stage. |
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ARTICLE Biochemical and physiological changes in chickpea (Cicer arietinum L.) seeds during storage under different conditions Miranda, Rafaela Marques Dias, Denise Cunha Fernandes dos Santos Trancoso, Ana Clara Reis Silva, Laércio Junio da Pinheiro, Daniel Teixeira Dias, Luiz Antônio dos Santos Abstract in Portuguese: RESUMO: O cultivo do grão-de-bico vem se expandindo no Brasil e definir estratégias adequadas para a sua conservação é fundamental. Objetivou-se avaliar as alterações bioquímicas e fisiológicas em sementes de grão-de-bico armazenadas em diferentes embalagens e condições de ambiente. Sementes da cultivar BRS Aleppo foram acondicionadas em embalagem impermeável (plástico) e permeável (papel) e armazenadas em: câmara fria e seca - CF (8 °C ± 1,0 e 35% UR ± 1,3); sala refrigerada - REF (18 °C ± 1,3 e 62% UR ± 4,0) e ambiente não controlado - AMB (24 °C ± 1,8 e 68% UR ± 6,7). Inicialmente e aos 3, 6, 9 e 12 meses de armazenamento as sementes foram avaliadas quanto ao teor de água, germinação, primeira contagem de germinação, comprimento de plântula, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, conteúdo de malonaldeído e atividade das enzimas superóxido dismutase e catalase. O armazenamento em REF, independente da embalagem, e em AMB na embalagem impermeável (plástico) permitiu manter a germinação por até doze meses, com redução do vigor após nove meses. Houve redução da qualidade fisiológica das sementes armazenadas em AMB em embalagem porosa (papel) a partir de seis meses, sendo essa condição inadequada para o armazenamento por 12 meses, ocorrendo alterações bioquímicas prejudiciais à qualidade das sementes como peroxidação lipídica e redução da atividade das enzimas SOD e CAT.Abstract in English: ABSTRACT: Cultivation of chickpea has been expanding in Brazil, and defining appropriate strategies for its preservation is essential. The aim of this study was to evaluate the biochemical and physiological changes in chickpea seeds stored in different packaging materials and environmental conditions. Seeds of the BRS Aleppo cultivar were placed in impermeable (plastic) and permeable (paper) packaging and then stored under the following conditions: cold and dry storage - CS (8 ± 1.0 °C and 35 ± 1.3% RH), cooled room - CR (18 ± 1.3 °C and 62 ± 4.0% RH), and ambient conditions without climate control - AMB (24 ± 1.8 °C and 68 ± 6.7% RH). At the beginning of storage and at 3, 6, 9, and 12 months, the seeds were evaluated regarding moisture content, germination, first germination count, seedling length, accelerated aging, electrical conductivity, malondialdehyde content, and superoxide dismutase and catalase enzyme activity. Storage under CR conditions, regardless of the packaging, and under AMB conditions in impermeable packaging (plastic) maintained seed germination for up to twelve months, although vigor decreased after nine months. The physiological quality of the seeds stored under AMB conditions in porous packaging (paper) declined from six months on, showing that this condition is unsuitable for storage for 12 months. Under this condition, biochemical changes harmful to seed quality occurred, such as lipid peroxidation and reduction in SOD and CAT enzyme activity. |
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ARTICLE Physiological and biochemical responses of seed vigor during common bean germination under water deficit Padilha, Matheus Santin Coelho, Cileide Maria Medeiros Ehrhardt-Brocardo, Natalia Carolina Moraes Siega, Yasmin Pincegher Abstract in Portuguese: RESUMO: O déficit hídrico induz estresse nas plantas, promovendo a produção de espécies reativas de oxigênio, cuja mitigação depende da eficiência do sistema antioxidante. Considerando que o vigor das sementes influencia a tolerância a condições adversas, este estudo avaliou a resposta fisiológica de sementes com vigor contrastante sob déficit hídrico para identificar diferenças metabólicas que influenciam o desempenho dos lotes de sementes. Sementes do genótipo BAF07 foram submetidas a cinco e dez dias de envelhecimento artificial para obtenção de lotes com vigor contrastante. Posteriormente, realizaram-se testes de germinação e desempenho de plântulas, com mensuração do comprimento de raiz, hipocótilo e total da plântula. Foram quantificados os componentes do sistema antioxidante catalase, ascorbato peroxidase, guaiacol peroxidase e prolina, além do marcador de estresse oxidativo malondialdeído. O contraste entre envelhecimento artificial e déficit hídrico evidenciou diferenças fisiológicas e metabólicas entre os lotes. Sementes de baixo vigor apresentaram menor desempenho germinativo e plântulas com maior peroxidação lipídica e incremento na atividade de enzimas antioxidantes. Esses resultados indicam que o vigor inicial da semente é um fator determinante fundamental da tolerância ao déficit hídrico, destacando seu papel na preservação do equilíbrio metabólico essencial para o estabelecimento das plântulas.Abstract in English: ABSTRACT: Water deficit causes oxidative stress in plants through the overproduction of reactive oxygen species, whose mitigation depends on antioxidant activity. Considering that seed vigor influences tolerance to adverse conditions, this study evaluate the physiological response of seeds with contrasting vigor under water deficit to identify metabolic differences that influencing the performance of the seed lot. Seeds of the BAF07 genotype were subjected to five and ten days of artificial aging to obtain lots with contrasting vigor. Subsequently, germination and seedling performance tests were carried out, measuring root, hypocotyl, and total seedling length. The antioxidant components catalase, ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase, and proline, as well as the oxidative stress marker malondialdehyde, were quantified. The contrast between artificial aging and water deficit revealed physiological and metabolic differences among seed lots. Low-vigor seeds exhibited reduced germination performance and seedlings with greater lipid peroxidation and increased antioxidant enzyme activity. These results indicate that initial seed vigor is a key determinant tolerance to water deficit, highlighting its role in preserving metabolic balance essential for seedling establishment. |
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ARTICLE Germination requirements of Diplusodon glaziovii and Barbacenia pungens seeds, endangered species of Brazilian Campo Rupestre Trindade, Javier Kaynan Chaves, Josyelem Tiburtino Leite Fernandes, Maria Guadalupe Carvalho Bicalho, Elisa Monteze Abstract in Portuguese: RESUMO: As espécies endêmicas Diplusodon glaziovii Koehne (Lythraceae) e Barbacenia pungens Mello-Silva (Velloziaceae) encontram-se ameaçadas de extinção em decorrência de ações antrópicas no ecossistema de Campo Rupestre. Nesse contexto, protocolos de propagação podem auxiliar na conservação dessas espécies. Assim, objetivou-se com esse estudo compreender as exigências germinativas de D. glaziovii e B. pungens. Quatro diferentes temperaturas foram testadas, bem como a resposta germinativa das sementes a reguladores de crescimento. Para D. glaziovii, a germinação foi mais rápida e com maior porcentagem a 25 °C, e para B. pungens a 30 °C. Em D. glaziovii, o fluridone (FLU) diminuiu em 30% a porcentagem de germinação na concentração 150 µM e o paclobutrazol (PBZ) diminuiu a velocidade de germinação na concentração 100 µM. Em B. pungens, o ABA diminuiu a velocidade de germinação em todas as concentrações utilizadas, enquanto o PBZ diminuiu em cerca de 30 % a porcentagem e a velocidade de germinação na concentração 150 µM. Esses resultados confirmam a ausência de dormência fisiológica nessas espécies e podem contribuir para sua conservação.Abstract in English: ABSTRACT: The endemic species Diplusodon glaziovii Koehne (Lythraceae) and Barbacenia pungens Mello-Silva (Velloziaceae) are threatened with extinction due to anthropogenic actions in the Rupestrian Grassland ecosystem. In this context, propagation protocols may assist in the conservation of these species. Therefore, this study aimed to understand the germination requirements of D. glaziovii and B. pungens. Four different temperatures were tested, as well as the germinative response of seeds to growth regulators. For D. glaziovii, germination was faster and achieved higher percentages at 25 °C, whereas for B. pungens, it occurred at 30 °C. In D. glaziovii, fluridone (FLU) reduced germination percentage by 30% at the concentration of 150 µM, and paclobutrazol (PBZ) decreased germination speed at 100 µM. In B. pungens, abscisic acid (ABA) reduced germination speed at all concentrations tested, while PBZ decreased both germination percentage and speed by approximately 30% at 150 µM. These results confirm the absence of physiological dormancy in these species and may contribute to their conservation. |
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ARTICLE Computerized analysis of seedlings and near-infrared spectroscopy in the evaluation of the physiological potential of sweet corn seeds Queiroz, Geovana Brito Dias, Denise Cunha Fernandes dos Santos Limão, Marcelo Augusto Rocha Araújo, Joyce de Oliveira Noronha, Bruno Gomes de Silva, Laércio Junio da Abstract in Portuguese: RESUMO: Sementes de milho doce apresentam um ou mais genes recessivos que elevam a concentração de açúcares no endosperma em detrimento do amido, o que contribui para uma maior sensibilidade à deterioração. Torna-se importante, portanto, dispor de métodos rápidos e automatizados para avaliação do seu potencial fisiológico. Objetivou-se avaliar a eficiência da análise computadorizada de imagens de plântulas e da espectroscopia no infravermelho próximo para a avaliação do potencial fisiológico dessas sementes. Sementes de cinco lotes das cultivares de milho Doce Cristal BR-402 e Superdoce BRS-400 foram submetidas a testes para caracterização da qualidade inicial. Pelo software SAPL®, foram determinados os comprimentos da parte aérea, raiz e total das plântulas e os índices de uniformidade, crescimento e vigor aos 3, 4, 5 e 6 dias após a semeadura. Foram coletados ainda espectros de sementes individuais no espectrômetro FT-NIR e as mesmas sementes avaliadas quanto à germinação para validação da técnica, obtenção dos modelos preditivos via PLS-DA com os pré-processamentos SNV, MSC, 1ª e 2ª derivada de Savitzky-Golay. O comprimento total das plântulas, da raiz e os índices de vigor aos 3 e 4 dias pelo SAPL® permitiram separar os lotes da cv. Doce Cristal BR-402 quanto ao vigor. Para a cv. Superdoce BRS-400, foram eficientes para esta finalidade, o comprimento radicular aos 3 dias e os índices de uniformidade, crescimento e vigor aos 4 dias. Os dados obtidos pelo FT-NIR permitiram estimar, de maneira rápida e não destrutiva, o potencial fisiológico dos lotes de sementes de milho doce, principalmente pela 2ª derivada de Savitzky-Golay.Abstract in English: ABSTRACT: Sweet corn seeds have one or more recessive genes that increase the concentration of sugars in the endosperm at the expense of starch, which contributes to greater susceptibility to deterioration. Therefore, it is important to have rapid and automated methods for assessing their physiological potential. This study aimed to evaluate the efficiency of computerized image analysis of seedlings and near-infrared spectroscopy for assessing the physiological potential of these seeds. Seeds from five lots of the sweet corn cultivars Doce Cristal BR-402 and Superdoce BRS-400 were subjected to tests for initial quality characterization. Using the SAPL® software, the shoot, root, and total seedling lengths, as well as the uniformity, growth, and vigor indices, were determined at 3, 4, 5, and 6 days after sowing. Spectra from individual seeds were also collected using an FT-NIR spectrometer, and the same seeds were evaluated by germination test to validate the technique and obtain predictive models through PLS-DA. The preprocessing methods SNV, MSC, and first- and second-order Savitzky-Golay derivatives were applied. The total seedling and root lengths, as well as vigor indices at 3 and 4 days obtained with SAPL®, allowed differentiation of Doce Cristal BR-402 cultivar seed lots according to vigor. For the Superdoce BRS-400 cultivar, root length at 3 days and the uniformity, growth, and vigor indices at 4 days were efficient for this purpose. Data obtained by FT-NIR enabled a rapid and non-destructive estimation of the physiological potential of sweet corn seed lots, especially using the second Savitzky-Golay derivative. |
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ARTICLE Physiological and biochemical changes and storage potential of chickpea (Cicer arietinum L.) seeds harvested at different maturation stages Trancoso, Ana Clara Reis Dias, Denise Cunha Fernandes dos Santos Silva Júnior, Rubens Alves da Ribeiro, João Paulo Oliveira Silva, Laércio Junio da Nascimento, Warley Marcos Abstract in Portuguese: RESUMO: O cultivo de grão-de-bico (Cicer arietinum L.) tem se expandido no Brasil como opção de cultivo de inverno ou segunda safra, aumentando a demanda por sementes de alta qualidade. Este estudo avaliou alterações fisiológicas e bioquímicas, bem como o potencial de armazenamento de sementes da cultivar BRS Aleppo colhidas em diferentes estádios de maturação. As colheitas foram realizadas nos estádios R11, R11.5, R12 e R12+7, correspondentes a 50%, 75%, 90% das vagens com coloração amarelo-dourada e sete dias após R12. Após a colheita, as sementes foram secas, acondicionadas em sacos de papel e armazenadas em condições controladas por até nove meses. Foram conduzidos testes de germinação, envelhecimento acelerado, emergência de plântulas, tetrazólio, atividade enzimática antioxidante (SOD, APX e CAT) e teor de proteínas. Sementes de grão-de-bico com maior qualidade fisiológica e potencial de armazenamento foram obtidas quando a colheita foi realizada nos estádios R11.5 e R12, equivalendo a 75% e 90% das vagens com coloração amarelo-dourada, respectivamente. O atraso na colheita (R12+7) reduziu a germinação, o vigor e o potencial de armazenamento das sementes, reduzindo também o teor de proteínas e a atividade das enzimas APX e CAT. O armazenamento em condições de ambiente de laboratório por nove meses reduz a qualidade fisiológica das sementes, independente da época de colheita.Abstract in English: ABSTRACT: Chickpea (Cicer arietinum L.) cultivation in Brazil has expanded as a winter or second-crop option, increasing demand for superior quality seeds. This study evaluated physiological performance, biochemical parameters and storability of BRS Aleppo seeds harvested at different maturation stages. Field production was performed at DAA/UFV from April to September 2020. Harvests were carried out at stages R11, R11.5, R12 and R12+7 (with 50%, 75% and 90% of pods with golden-yellow color and seven days after R12, respectively). The seeds were sealed in paper bags and stored at 23 °C ± 1.8 and 66% RH. At 0, 3, 6 and 9 months, samples were evaluated for seed moisture content, germination, accelerated aging, seedling emergence, tetrazolium test, activity of antioxidant enzymes (CAT and APX) and protein content. Chickpea seeds with higher physiological quality and storage potential were obtained when harvesting was carried out at the R11.5 and R12 stages, equivalent to 75% and 90% of the pods with golden-yellow color, respectively. Harvest delay (R12+7) reduced seed germination, vigor and storage potential, also reducing protein content and activity of APX and CAT enzymes. Storage under laboratory environment conditions for nine months reduces physiological quality of seeds, regardless of the harvest time. |
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ARTICLE Seed germination ecology of Callisthene kuhlmannii H.F. Martins: an endemic species from a biodiversity hotspot Balbinot, Leonardo Pessoa, Alessandra da Cunha Fachini, Amanda de Souza Setra Gomes, Leonardo Schauer Souza, Gabriel Moreira da Silva de Kratz, Dagma Abstract in Portuguese: RESUMO: Callisthene kuhlmannii H.F. Martins (Vochysiaceae), popularmente conhecida como “araçalina”, é uma espécie endêmica da região costeira da Mata Atlântica brasileira e é considerada ameaçada de extinção. Apesar de sua relevância ecológica, há escassez de informações sobre a biologia de suas sementes, o que limita o desenvolvimento de estratégias de conservação. Neste estudo, avaliamos a caracterização física, a germinação em diferentes temperaturas e a tolerância à dessecação das sementes. A biometria revelou sementes pequenas, alongadas e com baixa capacidade de armazenamento de água, possivelmente relacionada a adaptações ambientais. O peso de mil sementes foi de 11,02 g, com teor de umidade inicial de 11,2%. A germinação foi alta (>90%) em todas as temperaturas. A temperatura de 30 °C proporcionou a germinação mais rápida (5 dias) e a maior porcentagem de plântulas normais. Em contraste, temperaturas extremas (20 °C e 35 °C) reduziram tanto a velocidade de germinação quanto a qualidade das plântulas. A dessecação até 6,2% de umidade não comprometeu a viabilidade, mas diminuiu a formação normal de mudas, indicando um comportamento intermediário entre sementes ortodoxas e recalcitrantes. Os resultados demonstram que C. kuhlmannii possui alto potencial germinativo, mas é sensível à dessecação, fornecendo informações essenciais para ações de conservação, armazenamento de sementes e produção de mudas desta espécie.Abstract in English: ABSTRACT: Callisthene kuhlmannii H.F. Martins (Vochysiaceae), popularly known as “araçalina”, is an endemic species from the Brazilian Atlantic Forest coastal region and is considered endangered. Despite its ecological relevance, there is scarce information about its seed biology, which limits the development of conservation strategies. In this study, we evaluated the physical characterization, germination under different temperatures, and seed desiccation tolerance. Biometry revealed small, elongated seeds with low water storage capacity, possibly related to environmental adaptations. Thousand-seed weight was 11.02 g, with an initial moisture content of 11.2%. Germination was high (>90%) at all temperatures. The temperature of 30 °C promoted the fastest germination (5 days) and the highest percentage of normal seedlings. In contrast, extreme temperatures (20 °C and 35 °C) reduced both germination speed and seedling quality. Desiccation down to 6.2% moisture did not compromise viability but decreased normal seedling formation, indicating intermediate behavior between orthodox and recalcitrant seeds. The results demonstrate that C. kuhlmannii has high germination potential but is sensitive to desiccation, providing essential information for conservation actions, seed storage, and seedling production of this species. |
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NOTE Classification of vigor levels for soybean seeds using the accelerated aging test Matera, Thaisa Cavalieri Krzyzanowski, Francisco Carlos Braccini, Alessandro Lucca Scapim, Carlos Alberto Abstract in Portuguese: RESUMO: Dentre os testes de vigor de sementes mais difundidos, o teste de envelhecimento acelerado se destaca, devido à sua precisão e sensibilidade em detectar diferenças de qualidade fisiológica entre lotes de sementes com germinação semelhante. Desta forma, o objetivo neste trabalho foi desenvolver uma tabela de classificação de vigor de sementes de soja para a época de entrega das sementes aos clientes após o período de seis meses de armazenamento convencional, por meio do teste de envelhecimento acelerado a 41 °C por 24 horas. Para tanto por meio das equações de regressão, onde o resultado de vigor por meio do teste de envelhecimento acelerado foi considerado variável independente e os testes de germinação, primeira contagem de germinação, classificação de vigor de plântula, condutividade elétrica, porcentagem de emergência de plântula em campo como variáveis dependentes. Foram estimadas as suas relações com a qualidade fisiológica da semente nos distintos testes de vigor utilizados por meio da análise de correlação simples de Pearson e análise de regressão simples a 1% e 5% de probabilidade. A classificação de níveis de vigor para semente de soja após o envelhecimento acelerado foi: muito alto (90% a 100% de plântulas normais), alto (80% a 89% de plântulas normais), médio (61% a 79% de plântulas normais) e baixo vigor (< 60% de plântulas normais).Abstract in English: ABSTRACT: The accelerated aging test is among the most widely used seed vigor tests, due to its accuracy and sensitivity in detecting differences in physiological quality among seed lots with similar germination rates. Thus, the objective of this study was to develop a soybean seed vigor classification table for the period of seed delivery to customers after six months of conventional storage using the results obtained in the accelerated aging test at 41 °C for 24 hours. For that purpose, regression equations were used, considering the vigor level results from the accelerated aging test as the independent variable and the germination test, first germination count, seedling vigor classification, electrical conductivity, and percentage of seedling emergence in the field as dependent variables. Their relationships with seed physiological quality were estimated using Pearson’s simple correlation analysis and simple regression analysis at 1% and 5% probability levels. The vigor classification levels for soybean seeds after the accelerated aging test are proposed as follows: very high (90% to 100% normal seedlings), high (80% to 89% normal seedlings), medium (61% to 79% normal seedlings), and low (≤ 60% normal seedlings). |
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NOTE Irrigation management and capitulum order in the production and quality of Eryngium foetidum L. propagules Rosário, Isabelle Caroline Bailosa do Pedrosa, Laura Monteiro Castro, Giovanna de Gomes, Rafaelle Fazzi Martins, Cibele Chalita Abstract in Portuguese: RESUMO: As recomendações para o manejo da produção e qualidade de unidades de propagação de Eryngium foetidum L. são escassas. Por isso, esse trabalho objetivou avaliar o manejo de irrigação durante o florescimento das plantas e a colheita de diferentes ordens de inflorescências, na produção e qualidade de unidades de propagação de E. foetidum. Para isso, utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5 x 4, cinco ordens de capítulos (1a, 2a, 3a, 4a, e 5a ordem) e quatro manejos de irrigação (1, 2, 4 e 6 dias). Foram avaliadas as características: número e peso de mil unidades de propagação, e produção por planta, primeira contagem, germinação, unidades de propagação duras, frequência relativa de germinação, índice de velocidade e tempo médio de germinação e emergência das plântulas em areia. Após a obtenção dos dados, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey (p < 0,05). Assim, para a obtenção de maior produção e qualidade fisiológica de unidades de propagação de E. foetidum, estas devem ser produzidas em condição de irrigação em intervalo de 4 dias e a colheita realizada da 1ª a 5ª ordem dos capítulos.Abstract in English: ABSTRACT: There are few recommendations for management of production and quality of propagules of Eryngium foetidum L. Thus, the aim of this study was to evaluate irrigation management during plant flowering and the harvest of different orders of inflorescences on the production and quality of E. foetidum propagules. For that purpose, a completely randomized experimental design was used in a 5 × 4 factorial arrangement consisting of five capitulum orders (1st, 2nd, 3rd, 4th, and 5th orders) and four irrigation intervals (1, 2, 4, and 6 days). The following traits were evaluated: number of propagules, 1000-propagule weight, plant yield, first germination count, germination rate, hard propagules, relative frequency of germination, germination speed index, mean germination time, and mean time for seedling emergence in sand. After data collection, the means were compared using Tukey’s test (p < 0.05). To obtain higher yield and physiological quality of E. foetidum propagules, they should be produced under irrigation at a 4-day interval, and harvest should occur from the 1st to the 5th orders of the capitula. |
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NOTE Overcoming dormancy of seeds of Copaifera arenicola (Ducke) J. Costa & L. P. Queiroz Gama, Dráuzio Correia Chambó, Emerson Dechechi Botelho, Thaís Santana Freitas, Teresa Aparecida Soares de Abstract in Portuguese: RESUMO: A dormência de sementes pode ocorrer devido a uma combinação de fatores intrínsecos e estímulos do ambiente externo. Sob a perspectiva produtiva, trata-se de uma característica indesejada, pois dificulta a germinação e limita a produção. Este estudo teve como objetivo identificar o tipo de dormência primária e determinar o método mais eficiente para sua superação em sementes de Copaifera arenicola, espécie arbórea endêmica da Caatinga. O experimento foi conduzido em DIC, sendo 13 tratamentos, quatro repetições. Os tratamentos incluíram escarificação, estratificação, reguladores de crescimento, lavagem, embebição e controle. Utilizou-se papel Germitest como substrato em câmaras de germinação (B.O.D) à temperatura alternada (20-30±2 °C) e fotoperíodo de 12-horas (luz branca). Considerou-se sementes germinadas a partir da protrusão radicular ≥ 2 mm. Foram analisados: a primeira contagem; porcentagem de germinação; tempo/taxa média; índice de velocidade, incerteza e coeficiente de uniformidade de germinação. Submeteu-se os dados à ANOVA e médias comparadas por teste Tukey (p ≤ 0,05). O mecanismo de dormência identificado foi o físico. Os tratamentos mais eficazes para sua superação foram: escarificação química com ácido sulfúrico-(H₂SO₄-98%) por 10 e 5 minutos; escarificação mecânica (lixa de madeira nº 100) e escarificação mecânica seguida de imersão em nitrato de potássio-(KNO₃) por 30 minutos.Abstract in English: ABSTRACT: Seed dormancy can occur due to a combination of intrinsic factors and stimuli from the external environment. From a production perspective, it is an undesirable characteristic, as it hinders germination and limits production. This study aimed to identify the type of primary dormancy and determine the most efficient method to overcome it in seeds of Copaifera arenicola (Ducke) J. Costa & L. P. Queiroz (Fabaceae), a tree species endemic to the Caatinga. The experiment was conducted in a completely randomized design, with 52 experimental units distributed in 13 treatments with four replications. The treatments included scarification (mechanical and chemical), hot stratification, use of growth regulators, washing/leaching, soaking and control. Germitest paper was used as substrate in germination chambers (B.O.D) under alternating temperatures of 20-30 ± 2 °C and a 12-hour photoperiod (white light). Seeds with root protrusion ≥ 2 mm were considered germinated, evaluated at two-day intervals. The following parameters were analyzed: first count and total germination percentage; mean germination time and rate; speed index, uncertainty and germination uniformity coefficient. The data were subjected to ANOVA, and the means were compared by Tukey test (p ≤ 0.05). The dormancy mechanism identified was physical. The most effective treatments to overcome dormancy were: chemical scarification with sulfuric acid (H₂SO₄-98%) for 10 and 5 minutes; mechanical scarification (abrasion with 100 grit wood sandpaper) without additional treatment; and scarification followed by immersion in potassium nitrate (KNO₃) for 30 minutes. |
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NOTE Allelopathic effects of Paspalum notatum Flüggé aqueous extract on seed germination and seedlings morphology of Tagetes patula L. and Zinnia elegans Jacq. Pessoa, Viviane de Jesus do Carmo de Souza Pêgo, Rogério Gomes Farias, Rickson Gabriel dos Santos Abstract in Portuguese: RESUMO: A reutilização de resíduos agrícolas, como biomassa vegetal, permite a produção sustentável de plantas ornamentais; no entanto, esses materiais podem conter compostos aleloquímicos que podem afetar o crescimento. Este estudo objetivou investigar os efeitos alelopáticos de extratos aquosos da biomassa de grama Bahia (Paspalum notatum) sobre a germinação e a morfologia de plântulas de duas espécies ornamentais, Zínia (Zinnia elegans) e cravo-de-defunto (Tagetes patula). Cinco concentrações de extratos aquosos de folhas de grama Bahia foram utilizadas na embebição de sementes de cada espécie, conduzidas separadamente. Foram avaliadas a contagem de germinação, índice de velocidade de germinação, porcentagem de plântulas normais e anormais, porcentagem de sementes não germinadas (mortas e dormentes), comprimento do hipocótilo, da raiz e total das plântulas e peso fresco. Os resultados mostraram que o extrato aquoso de grama Bahia não afetou a germinação de sementes de zínia e tagetes defunto, mesmo em concentrações mais elevadas. No entanto, o extrato de grama Bahia causou deformidades em plântulas de Zínia e cravo-de-defunto, com concentrações mais elevadas levando a um aumento na porcentagem de mudas anormais em ambas as espécies. Essas anormalidades incluíram curvatura do hipocótilo, raízes encurtadas ou ausentes e oxidação radicular.Abstract in English: ABSTRACT: The reuse of agricultural waste such as plant biomass enables the sustainable production of ornamental plants; however, these materials can contain allelochemical compounds that can affect the growth. This study aimed to investigate the allelopathic effects of aqueous extracts from Bahiagrass (Paspalum notatum) biomass on seed germination and seedling morphology of two ornamental species, Zinnia (Zinnia elegans) and French marigold (Tagetes patula). Five concentrations of aqueous extracts from Bahiagrass leaves were used to soak the seeds of each species that were conducted separately. The variables analyzed included germination counts, germination speed index, percentage of normal and abnormal seedlings, percentage of non-germinated seeds (dead and dormant), hypocotyl, root and total seedling length, and fresh seedling weight. The results showed that Bahiagrass aqueous extract do not affected the seed germination of Zinnia and French marigold, even at higher concentrations. However, the Bahiagrass extract caused deformities in Zinnia and French marigold seedlings, with higher concentrations leading to an increased percentage of abnormal seedlings in both species. These abnormalities included hypocotyl curvature, shortened or absent roots, and root oxidation. |
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