CÂMPUS DE SINOP
REINDUÇÃO DA TOLERÂNCIA À DESSECAÇÃO EM SEMENTES GERMINADAS DE MILHO (Zea mays L.)
Nathália Barbosa Lanza
Engenheira Agrônoma
2018
CÂMPUS DE SINOP
REINDUÇÃO DA TOLERÂNCIA À DESSECAÇÃO EM SEMENTES GERMINADAS DE MILHO (Zea mays L.)
Nathália Barbosa Lanza
Orientador: Prof. Dr. Márcio Roggia Zanuzo
Dissertação apresentada à Universidade Federal de Mato Grosso UFMT - Campus de Sinop, para obtenção do título de Mestre em Agronomia (Fitotecnia).
Julho de 2018
DADOS CURRICULARES DO AUTOR
Nathália Barbosa Lanza, nascida em 06 de setembro de 1986 na cidade de Belo Horizonte - MG, possui graduação em Engenharia Agronômica pela UNESP, Campus de Jaboticabal - SP (2005-20010). Foi bolsista do Programa de Educação Tutorial (PET-SESU/MEC) por dois anos consecutivos (2006-2008), realizando atividades nas áreas de Ensino, Pesquisa e Extensão. Realizou o estágio curricular na Empresa Dow AgroSciences em Uberlândia- MG (2010), acompanhando projetos de pesquisa de produtos químicos e na área de melhoramento genético de milho e sorgo na Estação experimental da empresa em Indianópolis -MG. Continuou seus trabalhos, como assistente técnico de pesquisa (2010 – 2011) pela empresa DOW AgroSciences conduzindo ensaios com produtos químicos (herbicidas, inseticidas e fungicidas). Trabalhou como Pesquisadora na área de introgressão de genes, em linhagens de milho na empresa Dow AgroSciences em Sorriso – MT durante 4 anos (2013-2017). Atualmente trabalha com híbridos de milho na área de Desenvolvimento de Produtos da empresa LongPing High-Tech na região de Lucas do Rio Verde –MT.
Pouco conhecimento faz com que as pessoas se sintam orgulhosas. Muito conhecimento, que se sintam humildes.
É assim que as espigas sem grãos erguem desdenhosamente a cabeça para o Céu, enquanto que as cheias as baixam para a terra, sua mãe.
(Leonardo da Vinci).
À minha família, em especial meus pais, Júlio e Ana Helena, que sonharam comigo esses passos. E aquele que, com muito amor e carinho esteve comigo durante essa jornada, Vitor Righi.
Se não fosse imperador, desejaria ser professor.
Não conheço missão maior e mais nobre que a de dirigir as inteligências jovens e preparar os homens do futuro (D. Pedro II).
Aos bons professores, da academia e da vida...
OFEREÇO.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ... VI LISTA DE TABELAS ... VII RESUMO... VIII
CAPÍTULO 1 – CONSIDERAÇÕES GERAIS ... 1
1. ASPECTOS GERAIS DA CULTURA DO MILHO... 1
2. TOLERÂNCIA À DESSECAÇÃO EM SEMENTES ... 2
3. REINDUÇÃO DA TOLERÂNCIA À DESSECAÇÃO EM SEMENTES GERMINADAS ... 6
4. OBJETIVOS GERAIS ... 7
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA ... 7
CAPÍTULO 2 - AVALIAÇÃO DA PERDA DA TOLERÂNCIA À DESSECAÇÃO E CONTEÚDO DE PROTEÍNA TOTAL EM SEMENTES DE MILHO DURANTE E APÓS A GERMINAÇÃO ... 11
RESUMO ... 11
ABSTRACT ... 11
1. INTRODUÇÃO ... 12
2. MATERIAL E MÉTODOS ... 15
2.1. Material vegetal e teste padrão de germinação ... 15
2.2. Curva de embebição e germinação ... 15
2.3. Amostragem para determinação de Proteínas e açúcares totais ... 17
2.4. Determinação conteúdo Proteínas totais ... 17
2.5. Análise dos Resultados ... 17
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 18
4. CONCLUSÃO ... 24
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 24
CAPÍTULO 3 – RE INDUÇÃO DA TOLERÂNCIA À DESSECAÇÃO DE SEMENTES GERMINADAS DE MILHO (ZEA MAYS L) ... 28
RESUMO ... 28
ABSTRACT ... 28
1. INTRODUÇÃO ... 28
2. MATERIAL E MÉTODOS ... 30
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 32
4. CONCLUSÃO ... 39
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 39
LISTA DE FIGURAS
CAPÍTULO 2
Figura 1. Curva de embebição de sementes de milho a 25º C ... 19
Figura 2. Germinação (protrusão radicular) e perda da tolerância à dessecação em ementes de milho durante a embebição a 25°C. A tolerância à dessecação foi
determinada pela desidratação em sílica gel durante 2 dias a 25°C. ... 21
Figura 3. Relação entre o tero de água durante o processo de embebição e o comportamento do teor de proteínas total ... 23
Figura 4. Teores de proteínas x tolerância à dessecação. Tempo de embebição antes e após a germinação em sementes de milho. ... Error! Bookmark not defined.
CAPÍTULO 3
Figura 1. Curva de embebição, germinação e tolerância à dessecação de sementes de milho a 25º C ... 33
Figura 2. Porcentagem de reindução e plântulas anormais ... 38
LISTA DE TABELAS
CAPÍTULO 2
Tabela 1. Comparação da porcentagem de tolerância à dessecação pelo teste de médias. Letras seguidas de mesmo número não diferem entre si pelo teste de Tukey. ... 20
CAPÍTULO 3
Tabela 1. Contraste entre Controles e Fatorial, para as variáveis analisadas... 34 Tabela 2. Comparação de médias dos fatores de forma isolada ... 36 Tabela 3. Comparação de médias dos fatores de forma isolada. (Continuação) ... 36 Tabela 3. Comparação de médias para o fatorial, considerando a variável Proteína 39
RESUMO
A tolerância à dessecação (TD) está relacionada com a capacidade do organismo de sobreviver a uma desidratação e a reindução da tolerância à desscação é a capacidade das sementes de retomarem seu metabolismo e desenvolvimento após o processo de dessecação. A reindução da tolerância à dessecação pode ser feita por meio do tratamento de sementes germinadas em soluções osmóticas com o intuito de paralisar o crescimento e o metabolismo da raiz primária durante o período de tratamento. Este tratamento promove um estresse hídrico leve nos tecidos, capaz de ativar mecanismos de defesa que podem contribuir para a tolerância à dessecação e permitir que sementes germinadas submetidas à dessecação retomem o desenvolvimento normal após a reidratação. A adaptação de um protocolo eficiente para cada espécie é fundamental para o sucesso dessa técnica. Compreender a resposta morfológicas envolvidas nesse processo é importante para o entendimento das espécies e materiais com tolerância à dessecação após as sementes já germinadas no campo. O objetivo com esse trabalho consiste em reinduzir à TD em sementes germinadas de milho, com dois protocolos distintos e avaliar a sobrevivência da raíz primária. Estudar as respostas morfológicas e o desenvolvmento das raízes primárias, visando entender os processos associados a reindução à TD.
Sementes germinadas com comprimentos de 1, 2, 3 e 4 mm de raiz primária foram submetidas aos tratamentos com solução de Polietilenoglicol 6000 (PEG) com - 0,4MPa e -1,4MPa, à 10 °C, pelos tempos de 0, 24, 48 e 72 horas. Após o tratamento, foram submetidas a secagem por 2 dias. Após a secagem as sementes foram reidratadas e avaliadas quanto à sobrevivência da raiz primária visualmente.
Sementes que sobreviveram a secagem foram consideradas tolerantes à dessecação.
Sementes submetidas ao tratamento com PEG 6000 nos diferentes períodos e não tratadas (controle), com as raízes primárias nos comprimentos de 1, 2, 3 e 4 mm foram amostrados e analisados quanto o teor de proteínas totais. Para os protocolos aplicados os resultados esperados com esse trabalho é entender os mecanismos associados com a sobrevivência das sementes após uma desidratação quando já iniciado a germinação. Identificar se o milho apresenta tolerância a dessecação após as sementes germinadas, qual tamanho de raíz proporciona essa TD, se o tratamento osmótico criou o estresse hídrico capaz de ativar os mecanismos de defesa promovendo assim a TD e como se comporta o metabolismo das proteínas e açucares durante esse processo.
Palavras-chave: Raiz primária, Tratamento osmótico, Zea mays L.
CAPÍTULO 1 – Considerações Gerais
1. Aspectos gerais da cultura do milho
O milho (Zea mays), mundialmente, é o cereal mais cultivado no mundo com volume de produção na safra 16/17 de 1.008,79 milhões de toneladas, o Brasil ocupa a terceira posição dentre os maiores produtores, responsável por produzir cerca de 85 milhões de toneladas em uma área de 15 milhões de hectares e se destaca como o segundo maior exportador mundial do cereal (Conab, 2017).
Trata-se de uma cultura que apresenta grande dispersão geográfica, estando presente em todos os estados brasileiros e em todos os tipos e finalidades de propriedades (VILARINHO, 2010) que apresentam diferentes condições de cultivos e ambientes.
O milho é o principal ingrediente para a produção de rações (Môro;
Fritsche,2015), além de ser usada para fabricação de óleos, margarina, produção de farinha e ingrediente de diversos produtos na alimentação humana.
A produção de milho no Brasil é caracterizada pela semeadura em duas épocas: primeira safra (ou safra de verão) e segunda safra (ou safrinha). A safra caracterizada pelos períodos chuvosos começando no final de agosto para alguns estados até os meses de outubro/novembro. Na safrinha, o milho é plantado normalmente entre os meses de janeiro a março, em uma condição de sequeiro predominantemente na região Centro-Oeste e nos estados do Paraná, São Paulo e Minas Gerais. (Embrapa, 2018)
Apesar do constante crescimento das áreas safrinha no país, o cultivo do milho nesta época aumenta os riscos em razão do menor índice pluviométrico nos estádios mais críticos da cultura (VON PINHO et al., 2002), o que torna o componente climático o fator mais limitante ao desenvolvimento e reprodução da cultura.
A produtividade do milho pode ser afetada por diferentes tipos de estresses bióticos e abióticos, que alteram o crescimento e o desenvolvimento da planta, dentre os quais se destacam os estresses decorrentes da baixa disponibilidade hídrica, provocados por períodos de estiagem e altas temperaturas (Silva et al., 2012). A adaptação às condições de estresse, como a seca, resulta de eventos integrados que
ocorrem em todos os níveis de organização, envolvendo modificações morfoanatômicas, celulares e moleculares (Nogueira et al., 2005).
A semente é um dos principais insumos agrícolas, dentro do sistema produtivo, que também está sujeita às condições adversas no campo. A restrição da disponibilidade hídrica na época da semeadura, afeta o processo de embebição e germinação, considerado um processo irreversível e um dos estádios mais críticos do ciclo de vida da planta (Almansouri et al., 2001). A emergência do eixo embrionário fica comprometida refletindo no desenvolvimento e estabelecimento das plântulas.
(Marcos Filho, 2015).
Vários trabalhos têm sido feitos para estudar os efeitos do estresse hídrico na produtividade e as respostas fisiológicas da planta a essa condição, no entanto, a maioria desses estudos são realizadas em plantas jovens e adultas, cujo o desenvolvimento inicial ocorreu em condições ótimas. São escassos os estudos sobre o efeito do estresse hídrico durante a germinação e o desenvolvimento inicial de plântulas, o qual se detém este trabalho.
2. Tolerância à dessecação em sementes
Define-se tolerância à dessecação (TD) em sementes como a capacidade para lidar com a perda de água a níveis abaixo de 0,1 g H2O por grama de massa seca e subsequente reidratação, sem acúmulo de dano letal ou irreversível (Leprince; Buitink 2010), mantendo a capacidade de retomarem normalmente o metabolismo após reidratação (Bewley et al., 2013).
Para tornar possível a colonização de diferentes ambientes terrestres, o processo de seleção favoreceu características como: crescimento rápido, maior altura de plantas, produtividade massa seca, e a perda da tolerância à dessecação (TD) em tecidos vegetativos (Alpert, 2006). No entanto a tolerância à dessecação foi mantida em sementes e pólen (Alpert 2006; Gaff; Oliver 2013).
Essa característica de tolerância à dessecação presente nas espécies ortodoxas, permitiu que às plantas sobrevivessem a época estressante ou períodos de seca que seriam prejudiciais para plantas adultas (Dekkers et al., 2015).
As sementes apresentam diferentes graus de tolerância a dessecação sendo, classificadas como: ortodoxas, recalcitrantes e intermediárias (Ellis et al.,1990).
Segundo essa classificação, as sementes tipicamente tolerantes, chamadas de ortodoxas, podem ser secas até graus de umidade de cerca de 7% e armazenadas por longos períodos sem danos ao metabolismo. Seu potencial de conservação é inversamente proporcional ao grau de umidade e à temperatura ambiente, dentro de limites caracteristicos de cada tipo de semente (Marcos Filho, 2005). Ocorre uma redução do teor de água nessas sementes proporcionando uma redução do metabolismo e um estado de quiescência do embrião. As sementes no estado de quiescência resistem às condições adversas do ambiente e, quando expostas às condições adequadas e na ausência de dormência, têm a capacidade de retomada do metabolismo no processo de germinação (Bewley; Black, 1994).
Apesar ddo atributo da classificação seja amplamente utilizada e útil, atualmente se considera que esse comportamento não seja formado apenas pelo máximo da ortodoxia em um extreme e o máximo da recalcitrância em outro (Berjak;
Pammenter, 2008), mas sim um processo contínuo que engloba um gradiente de variabilidade que ocorre entre e dentro da mesma espécie.
Segundo Leprince et al. (1993), a tolerância à dessecação não deve ser atribuída a um simples mecanismo de proteção; ao contrário, demonstra ser um fenômeno multifatorial em que cada componente é igualmente crítico, agindo em sinergismo e controlado pelo genoma.
Para tolerar a dessecação é necessário que as sementes sejam capazes de manter a integridade das membranas celulares e das organelas para reparar danos quando a água estiver novamente disponível (Verticcie; Farrant, 1995). Sendo assim, vários processos e compostos são considerados fundamentais, como por exemplo, o desenvolvimento de características físicas dos constituintes celulares, o acúmulo de reservas solúveis e insolúveis, a desdiferenciação intracelular, a redução do metabolismo, a presença de um eficiente sistema antioxidante, o acúmulo de proteínas e outros compostos protetores como oligossacarídeos, açúcares álcoois e presença e operação de um sistema de reparo durante a reidratação (Pammenter &
Berjak 1999).
A dessecação da semente pode causar danos às células durante a remoção de água. Para que as sementes mantenham-se tolerantes à dessecação, devem ser reparados os danos mecânicos causados pela perda do volume celular; a dano relacionado a desestabilização ou perda da integridade das membranas celulares e os danos causados pelo estresse oxidativo devido ao metabolismo desordenado (Vicré et al., 2014).
Os principais mecanismos utilizados para minimizar os efeitos da dessecação são: manutenção das características físicas dos constituintes celulares, acúmulo de reservas insolúveis, redução da atividade metabólica, presença de um eficiente sistema oxidativo, síntese e acúmulo de moléculas protetoras, manutenção da integridade do DNA e operação de um mecanismo de reparo aos danos causados durante a reidratação (Kermode; Finch-Savage, 2002).
Algumas características físicas intracelulares, como redução do grau de vacuolização ou diminuição em volume, revestimento de corpos lipídicos por proteínas e desdiferenciação intracelular têm sido relacionadas com a aquisição da tolerância à dessecação (Maia et al., 2011).
O acúmulo de açucares não redutores ajuda a preservar o funcionamento e as estruturas das membranas devido à capacidade que têm de substituir parcialmente a água. Mantendo o espaçamento entre os fosfolipídeos, impedindo transições da fase líquido cristalino para a fase gel da bicamada e evitando a cristalização da fase aquosa (Pammenter; Berjak, 1999; Hoekstra et al 2001; Farrant et al., 2009).
Açúcares possuem papel fundamental na tolerância à dessecação, pois atuam como solutos compatíveis durante a fase inicial de perda de água, através da estabilização de macromoléculas, mantendo a conformação e funcionalidade das membranas celulares (Steadman et al., 1996; Hoekstra et al., 2001), além disso, alguns açucares também contribuem para a formação do estado vítreo (Hoekstra et al., 2001) e são capazes de diminuir o efeito de moléculas reativas de oxigênio (Nishizawa et al., 2008). A sacarose, principal carboidrato solúvel encontrado em sementes maduras de várias espécies (Castilho et al., 1990), além de atuar como substrato para reações metabólicas que ocorrem sob temperaturas baixas, pode ter um efeito crioprotetor direto sobre as membranas celulares quando em altas concentrações, contribuindo para a tolerância à dessecação e ao congelamento em
algumas espécies (Uemura; Steponkus, 2003). A sacorese pode ainda prevenir a desnaturação de moléculas e formação de agregados moleculares, que serve para evitar aumento excessivo do colapso nos tecidos, a concentração de solutos e alteração de pH (Burke, 1986).
Açúcares, também, podem interagir com as proteínas, evitando a mudança de sua conformação e, consequentemente, de sua função (Leprince; Hendry; Mckersie, 1993). Estas proteínas são produzidas tanto por partes vegetativas das plantas submetidas a estresse como por sementes ortodoxas, durante a secagem de maturação, sendo associadas a diversas macromoléculas, evitando a desnaturação, podendo ser encontradas, também, em sementes recalcitrantes (Berjak; Pammenter, 2008).
A expressão de proteínas específicas é relacionada com a transição entre intolerância para tolerância, devido a estabilidade, propriedades físicas e abundância destas em sementes que toleram a desidratação, como a síntese de proteínas LEA, cuja a presença e acúmulo nas fases finais do desenvolvimento das sementes, têm sido relacionado com a tolerância a dessecação em diferentes espécies, protegendo os componentes celulares da falta de água, promovendo ajustes osmóticos ou substituindo a água (Han et al., 1997).
Assim, qualquer característica que confere tolerância à dessecação pode ter origem em um estímulo que aciona o código genético e dá início a uma cascata gênica responsável por esta característica (Kranner et al., 2010). Isto normalmente acontece durante a fase final do desenvolvimento das sementes, para qual a expressão de alguns genes já foi relatada. Nota-se, também, que alguns destes genes são necessários para a tolerância ao estresse e o acúmulo dos produtos da expressão destes, assim como a desativação da expressão de outros, podem, também, estarem ligados ao aumento da tolerância a condições adversas (Nepomuceno et al., 2000).
Com a secagem, mudanças fisiológicas e moleculares são detectadas em plantas, tanto em partes vegetativas quanto reprodutivas, como em sementes. Estas alterações são reguladas por genes específicos que estão envolvidos na tolerância à dessecação (Ingram; Bartels, 1996).
3. Reindução da tolerância à dessecação em sementes germinadas
Durante a germinação das sementes, o aumento da disponibilidade de água reativa os processos metabólicos, o que leva ao surgimento da raiz primária e a progressiva perda da tolerância à dessecação (Maia et al. 2011). Porém, estudos tem demonstrado que há um pequeno intervalo no desenvolvimento, após a protusão da raiz, onde a tolerância à dessecação pode ser reestabelecida utilizando-se tratamento osmótico e/ou ácido abscísico (Buitink et al. 2003; Maia et al. 2011, 2014; Costa et al., 2015).
O emprego da solução osmótica de polietileno glicol (PEG) com potencial negativo, é uma técnica muito usada para reinduzir a tolerância à dessecação em sementes germinadas, sob baixas temperaturas (Vieira et al., 2010). Segundo Hebling (1997), os potenciais hídricos negativos são capazes de inviabilizar a sequência de eventos bioquímicos durante os períodos de pré e pós germinativos dependentes da absorção de água.
Durante a embebição em solução de polietilenoglicol (PEG), as raízes primárias são submetidas a um estresse hídrico moderado (Ashraf e Foolad, 2005), que produz uma memória mediada por proteínas, fatores de transcrição e alterações epigenéticas (Bruce et al., 2007).
A reindução da tolerância a dessecação desencadeia uma série de mecanismos fisiológicos e estruturais regulados geneticamente (Buitink et al., 2003), que podem estar relacionado aos vários sistemas de reparo que agem sinergicamente (Bewley; Black,1994).
O tratamento de sementes germinadas com solução de polietilenoglicol promove aumento da síntese de ácido abscísico (LU et al., 2007) que é um fitormônio relacionado com vários mecanismos de proteção, entre os quais o relaxamento da membrana celular, permitindo a redução do volume citoplasmático sem a ocorrência de danos ultraestruturais (Creelman; Mullet, 1991), além de inibir o desenvolvimento do eixo embrionário e contribui para a deposição de proteínas de reserva.
Já é conhecida a eficiência do uso de soluções de polietileno glicol para reinduzir a tolerância à dessecação (Maia et al., 2014) porém, em sementes germinadas, requer o desenvolvimento de um protocolo adequado para cada
espécies. A temperatura, o tempo de incubação e o potencial hídrico da solução estão entre os principais fatores que afetam a eficiência dessa técnica (Buitink et al., 2003).
4. Objetivos
Entender o comportamento de sementes de milho quanto a tolerância a dessecação antes e após a germinação.
Testar dois potencias hídricos, tempos em solução osmótica e comprimento de raiz, afim de estudar um protocolo eficiente para a reindução da tolerância a dessecação em sementes germinadas de milho.
Estudar a resposta de sementes de milho quanto a reindução da tolerância à dessecação.
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CAPÍTULO 2 - Avaliação da perda da tolerância à dessecação e conteúdo de proteína total em sementes de milho durante e após a germinação
RESUMO – Objetivou-se com este trabalho avaliar a perda da tolerância à dessecação em sementes de milho durante e após a germinação e investigar a relação da perda TD com o conteúdo de proteínas nas sementes. As sementes foram colocadas para germinar e, no período de embebição determinado e ao atingirem 1, 2, 3 e 4 mm comprimento da raiz primária, foram secas sílica gel, por 48 horas, em seguida reidratadas e avaliadas quanto à sobrevivência (retomada do crescimento da raiz primária). O endosperma das sementes foram amostrados em intervalo de 4 horas e com raízes primárias de 1, 2, 3 e 4 mm de comprimento para quantificação das proteínas totais. A perda de tolerância a dessecação aumenta conforme inicia-se a protrusão e crescimento da raiz primária. Sementes durante o período de embebição apresentaram valores acima de 80% de tolerância á dessecação. Enquanto que, após a protrusão da raiz primária as porcentagens foram de 50%, 18% para 1mm e 2mm, e 0% para 3mm e 4mm de comprimento da raiz primaria. Não foi detectada uma correlação entre a perda de tolerância à dessecação e a quantidade de proteínas totais no processo germinativo antes e após a protrusão da raiz.
Palavras-chave: Proteína total, Raiz primaria, Sílica gel
ABSTRACT - The present work aims to evaluate the loss of the tolerance to desiccation (TD) in corn hybrid seeds (Zea mays L.) during and after germination and investigate the relation of TD loss with protein content in seeds. The seeds were germinated and, upon reaching 1, 2, 3 and 4 mm length of the primary root, were dehydrated on silica gel for 48 hours, then rehydrated and evaluated for survival (resumption of primary root growth) . A similar procedure was adopted for the assay performed during soaking, where four replicates of 25 seeds were germinated for each of the following soaking times: 0, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28 and 32 hours. Then, dehydrated on silica gel for 48 hours, rehydrated and evaluated for survival of the primary root. Seeds were sampled at 0 to 32 hours in a 4-hour imbibition interval and with primary roots of 1, 2, 3 and 4 mm in length for quantification of total proteins, in order to analyze possible correlation between the content of these protein and the loss of TD. Regarding the behavior of germinated seeds submitted to drying and rehydration, before and after germination, it was observed that the loss of tolerance to desiccation increases as the protrusion and radicle growth begins. Seeds imbibed in the periods of 0 to 32 hours averaged 80% of desiccation tolerance, resuming their normal development after dehydration. While, after the protrusion of the primary root the percentages were 50%, 18%, 0% and 0% for 1mm, 2mm, 3mm and 4mm respectively. No correlation was detected between loss of tolerance to desiccation and the amount of total proteins in the germination process before and after root protrusion.
Keywords: Germinated seed, Primary root, Total protein
1. Introdução
O milho é uma das principais culturas produzidas mundialmente, e a segunda cultura mais importante para a agricultura brasileira (Caldarelli, 2012). É base da alimentação humana e animal, uma vez que é matéria prima para diversos alimentos como óleo, açúcar, etanol e rações (Xue et al., 2013). Com o aumento da população mundial e, consequentemente do consumo de alimentos e produtos derivados do milho, há demanda por maior produtividade por área plantada.
Apesar do constante crescimento das áreas com segunda safra no país (Conab, 2017) o cultivo do milho nesta época aumenta os riscos em razão do menor índice pluviométrico (Von Pinho et al., 2002), o que torna o componente climático um dos fatores mais limitantes ao desenvolvimento e reprodução da cultura. A adaptação às condições de estresse, como a seca, resulta de eventos integrados que ocorrem em todos os níveis de organização, envolvendo modificações morfoanatômicas, celulares e moleculares (Nogueira et al., 2005).
A semente é um dos principais insumos agrícolas, dentro do sistema produtivo, que também está sujeita às condições adversas no campo. A restrição da disponibilidade hídrica na época da semeadura, afeta o processo de embebição e germinação, considerado um processo irreversível e um dos estágios mais críticos do ciclo de vida da planta (Almansouri et al., 2001).
O processo de germinação, segundo Bewley et al. (2013) tem início com a entrada de água na semente e finaliza com a protrusão da radícula, considerada como o fim do processo germinativo pela maioria dos estudos. Este processo é considerado pelos autores como padrão trifásico de embebição.
A fase I, do pardrão trifásico, é a fase onde as subtâncias de reserva são desdobradas em substâncias de menor tamanho molecular. Caracterizada por uma rápida embebição, atingindo um teor de água que pode oscilar entre 25 e 30% para sementes cujo o principal tecido de reserva é endospermático. Fisiologicamente esta fase é marcada por um aumento acentuado na taxa respiratória, resultando na produção de energia a qual será utilizada nas reações bioquímicas. Bioquimicamente, ocorre o início da degradação das substâncias de reserva (carboidratos, proteínas,
lipídios) que deverão nutrir o crescimento do eixo embrionário até o ponto em que a plântua tenha desenvolvido um sistema radicular.
Na fase II está ocorrendo um transporte ativo das substâncias desdobradas na fase I. Nesta fase a semente pára de absorver água, sendo considerada uma fase fase estacionária, durante esta fase as taxas respiratórias cresce de maneira muito lenta.
Ao concluir a fase II, subtamente as sementes as sementes voltam a absorver água e respirar intensamente. Deste ponto em diante, tem início o crescimento visível do eixo embrionário, inicia-se então, a fase III do padrão trifásico de embebição. A fase III é caracterizada pela formação do protoplasma e as paredes celulares que permitem o crescimento do eixo embrionário. Isto, devido as substâncias desdobradas na fase I e transportadas na fase II que são reorganizadas em substâncias complexas para formar o protoplasma e a parede celular.
Com a baixa disponibilidade hídrica, a emergência do eixo embrionário fica comprometida (Buitink et al., 2003), refletindo no estabelecimento do stand de plantas afetando diretamente na produtividade (Marcos Filho, 2015).
Define-se tolerância à dessecação (TD) em sementes como a capacidade para lidar com a perda de água a cima de 90% do seu conteúdo total de água e subsequente reidratação, sem acúmulo de dano letal ou irreversível às suas funções (Leprince e Buitink, 2010), mantendo a capacidade de retomarem normalmente o metabolismo após reidratação (Bewley et al., 2013).
As sementes podem ser classificadas em três grupos, conforme a tolerância à dessecação: ortodoxas, recalcitrantes e intermediárias (Ellis, Hong, Robberts, 1990).
As sementes que passam por um período prévio de secagem e apresentam redução na quantidade de água durante a fase final do processo de maturação, e continuam viáveis após o processo, são denominadas ortodoxas. Já as sementes intolerantes à dessecação, que são dispersas com teores de água elevados, são chamadas de recalcitrantes (Colville; Kranner, 2010)
Embora essa classificação seja amplamente aceita e utilizada, atualmente considera-se que a tolerância à dessecação não é uma situação absoluta, mas sim, que ocorre dentro de um processo contínuo, na qual há gradientes de tolerância à
dessecação entre as espécies, formado pelo máximo de ortodoxia em um extremo e o máximo de recalcitrância no outro (Berjak e Pammenter, 2000).
Para tolerar a dessecação é necessário que as sementes sejam capazes de manter a integridade das membranas celulares e das organelas para reparar danos quando a água estiver novamente disponível (Dekkers et al.,2015). Sendo assim, vários processos e mecanismos são considerados fundamentais para a aquisição de tolerância à dessecação como o acúmulo de moléculas consideradas de proteção, como as proteínas e os açúcares, presença de um sistema anti-oxidante ativo e presença e operação de mecanismos de reparo durante a re-hidratação das sementes (Faria, 2006).
Várias proteínas têm sido estudadas com relação a sua função na proteção das sementes na aquisição da tolerância à dessecação e a longevidade. As ferramentas modernas de biologia molecular, tais como o estudo do proteoma vem sendo usadas no estudo de expressão destas proteínas (DAM et al., 2013; NATARAJAN, 2014). As proteínas LEA (Late embryogenesis abundant proteins) são capazes de proteger estruturas celulares ou amenizar o efeito do estresse causado pela dessecação, essas proteínas atuam revestindo as macromoléculas com uma camada de moléculas de água, (Macerel et al. 2007, Hoekstra, Golovian e Buitink, 2001). As proteínas resistente ao calor (Heat shock proteins - HSP) tem sido associada a tolerância à dessecação devido a alguns mecanismos como por exemplo a substituição da água, o sequestro de íons e a estabilização da membrana (Wise e Tunnacliffe, 2004), elas induzem a síntese de proteínas LEA (Late embryogenesis abundant proteins), agindo como chaperonas moleculares impedindo a agregação e desnaturação de outras proteínas (GECHEV et al., 2012). Nas sementes tolerantes à dessecação, proteínas hidrofílicas como as LEAs, são tipicamente acumuladas durante as fases finais da embriogênese em resposta à secagem, e sua expressão cessa rapidamente após embebição (BLACKMAN et al., 1991).
Assim, visando aprofundar os conhecimentos sobre a tolerância a dessecação de sementes germinadas de milho e entender melhor os fatores metabólicos que governam a perda de tolerância à dessecação, objetivou-se com este trabalho avaliar a perda de tolerância a dessecação de sementes de milho antes e após a germinação
assim como quantificar o teor de proteína total relacionando-as com o processo de perda de tolerância á dessecação antes e após a germinação.
2. Material e Métodos
2.1. Material vegetal e teste padrão de germinação
O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Análises da Faculdade La Salle, campus de Lucas do Rio Verde no mês de outubro de 2017. Foi utilizado sementes de um híbrido comercial de alto investimento plantado na região e com bom desempenho para a safrinha ( plantios de janeiro a março) no Mato Grosso.
As sementes de milho híbrido (Zea mays L.), provindos da safra 2016-2017 apresentavam 100% de pureza e 98% de germinação. As sementes foram caracterizadas quanto ao teor de água e porcentagem de germinação. O teor de água foi determinado pelo método estufa a 105 ± 3 ºC por 24 horas (Brasil, 2009). O cálculo foi feito na base úmida, sendo o grau de umidade expresso em porcentagem.
A porcentagem de germinação foi avaliada por meio de quatro subamostras de 50 sementes colocadas entre duas folhas de papel tipo Germitest, coberta com uma camada adicional de papel, umedecido com 2,5 vezes o volume de água em relação à massa do papel seco. As sementes permaneceram em B.O.D regulado para temperatura de 25 ºC, e as avaliações efetuadas em duas contagens, sendo a primeira no quarto dia e a última no sétimo dia segundo recomendações das Regras para Análise de Sementes -RAS (Brasil, 2009).
2.2. Curva de embebição e germinação
Para determinar a curva embebição das sementes em água, o teor de água inicial foi determinada como descrito anteriormente, e as curvas elaboradas utilizando- se quatro repetições com 10 sementes cada, semeadas entre duas folhas de papel tipo Germitest e coberta com uma camada adicional de papel, umedecidos 2,5 vezes o volume de água em relação ao peso seco do papel, à temperatura de 25 ºC. As sementes foram pesadas em balança de precisão (0,0001g) em intervalos de duas
horas até a emissão da raiz primária de 51% das sementes nas 4 repetições. Os valores de massa úmida foram convertidos em teor de água (%) em base úmida para obtenção da curva.
Para determinar a germinação foram utilizadas 4 repetições de 25 sementes e entre duas folhas de papel tipo Germitest e coberta com uma camada adicional de papel, umedecidos 2,5 vezes o volume de água em relação ao peso seco do papel, à temperatura de 25 ºC. A cada duas horas, os rolos de papel foram abertos e foi feita a contagem de sementes com protrusão de raiz primária.
Caracterização da perda da tolerância à dessecação durante e após a germinação
Para a determinação da perda da tolerância à dessecação, o teste foi realizado entre duas folhas de papel tipo Germitest e coberta com uma camada adicional de papel, umedecidos 2,5 vezes o volume de água em relação ao peso seco do papel, à temperatura de 25 ºC, com quatro repetições de 300 sementes, conforme (BRASIL,2009).
Conforme o tempo de embebição 0 h, 4 h, 8 h, 12 h, 16 h, 20 h, 24 h, 28 h, 32 h e 36 h, foi retirada 4 repetições de 20 sementes para secagem. As sementes foram secas durante 48 horas, em caixa tipo Gerbox vedadas com filme plástico, colocou-se as sementes sobre tela, tendo uma camada de sílica gel ao fundo e mantidas em B.O.D a temperatura de 25°C. O ambiente interno na caixa gerbox foi de aproximadamente 20% de umidade.
Sementes germinadas com raiz primária de 1, 2, 3 e 4 mm de comprimento, também foram amostradas quatro repetições de 20 sementes e em seguida foram secas durante 48 horas, em caixas tipo gerbox, vedadas com filme plástico, colocando-se as sementes sobre tela, tendo uma camada de sílica gel ao fundo, a temperatura de 25°C.
Após a secagem, as sementes foram reidratadas em rolo de papel tipo Germitest umedecido com 2,5 vezes o volume de água em relação à massa do papel seco, à temperatura de 25ºC, e avaliação feita após durante 7 dias, conforme a recomendação da RAS para valores de germinação (Brasil, 2009). A porcentagem de tolerância à dessecação (TD), em cada ponto da curva, foi determinada com base na
contagem de sementes que retomaram o desenvolvimento normal das raízes primárias e originaram plântulas normais.
2.3. Amostragem para determinação de Proteínas totais
A cada duas horas, a partir da embebição das sementes (0 h, 4 h, 8 h, 12 h, 16 h, 20 h, 24 h, 28 h, 32 h e 36 h) e após a emissão da raiz primária com 1, 2, 3 e 4 mm de comprimento foram amostradas 60 sementes, destas foram separadas manualmente, utilizando uma espátula, o embrião mais a raiz primária e o endosperma. Estes foram acondicionados em tubos plástico, identificados e armazenados em freezer (-18 ºC) até o momento da análise.
Para análise de proteína totais foi usado o endosperma sem o embrião.
2.4. Determinação conteúdo Proteínas totais
Na determinação da fração proteica, pesaram-se duas repetições de 2 g de material desengordurado, sendo a amostra transferida para tubo de digestão aos quais foram adicionados 1,5 g de sulfato de potássio e 0,3 g de sulfato de cobre, sendo, posteriormente, acrescentados 3,0 mL de ácido sulfúrico concentrado. Os tubos foram levados para o bloco digestor a 50 ºC, com aumento progressivo lento da temperatura até atingir 405 ºC. A mistura permaneceu no bloco digestor até a solução apresentar cor verde-clara. Após esfriamento, foram adicionados 5 mL de água destilada, seguindo-se de agitação até dissolver o resíduo. Na determinação do teor de nitrogênio total, foi utilizado o método de Kjeldahl (AOAC, 1990), aplicando-se o fator 6,25 para o cálculo do teor de proteína bruta por matéria seca.
2.5. Análise dos Resultados
O delineamento experimental DIC (Delineamento Inteiramente casualizado) foi utilizado para os testes de germinação. Os dados obtidos em cada teste foram submetidos à análise de variância (ANAVA), sendo as médias dos dados de reindução de tolerância à dessecação e os referentes a composição química comparados pelo
teste de Tukey, ambos a 5% de significância. Todas as análises foram realizadas utilizando-se o programa estatístico SISVAR (Ferreira,1999).
As curvas de embebição, germinação, perda da tolerância à dessecação e a correlação entre a perda de tolerância a dessecação e o teor de proteína foram gerados a partir das médias dos tratamentos.
3. Resultados e Discussão
O teor de água inicial das sementes foi de 10,7 %. O processo de embebição das sementes de milho seguiu o padrão trifásico proposto por Bewley et al.(2013). A fase I é bem característica e considerada essencialmente física e rápida, finalizada com 10 h de embebição conforme ilustrado na (Figura 1). Neste período ocorre uma aumento rápido da taxa respiratória resultado na produção de grandes quantidades de energia para germinação, ativação de enzimas e síntese de proteínas a partir do RNA-m armazenado no final do processo de maturação.
A fase II caracteriza-se como uma fase estacionária, uma fase de transporte ativo dos componentes degradados na fase I, ocorrendo também, a síntese de enzimas, DNA e RNA-m, exauridos na fase I. A fase II foi finalizada em torno de 28h de embebição. O fim da fase II culmina em um aumento repentino da massa fresca juntamente à protrusão da raiz primária, da-se o início da fase III, com a retomada do crescimento do embrião (Figura 1). Na fase III ocorre a reorganização das substâncias degradadas desde o início do processo, em substâncias complexas como protoplastos e parede celular que permite o crescimento do eixo embrionário.
O padrão trifásico de embebição ocorre em diversas culturas, porém em algumas espécies, essas fases não são claramente definidas e não são perceptíveis no padrão de embebição (Nonogaki et al., 2010).
Na fase III ocorrem atividades metabólicas e as reservas são convertidas em compostos mais simples para serem utilizados na germinação (Bewley et al., 2013).
A fase III é caracterizada pela protrusão da radícula, tornando visível a retomada do crescimento do eixo embrionário. A primeira semente a germinar (protrusão da raiz primária) ocorreu a partir de 28 horas de embebição e a germinação de 50% das
sementes ocorreu por volta de 36 h de embebição. A duração de cada uma das fases depende das características inerentes a cada semente (Bewley e Black 1994).
O processo de embebição de água pela semente desencadeia uma sequência de mudanças metabólicas que culminam com a protrusão da radícula, quando as sementes são viáveis e não dormentes (Carvalho e Nakagawa, 2012). A quantidade de água absorvida pela semente depende da espécie, cultivar, fatores ambientais e características da própria semente, como: composição química, teor de água inicial e a constituição do tegumento.
Figura 1. Curva de embebição de sementes de milho a 25º C
Os resultados referentes a sobrevivência de sementes de milho antes e durante a germinação e com diferentes comprimentos de raiz primária submetidos a secagem em sílica gel estão dispostos na Figura 2. A sílica gel é uma alternativa para a secagem rápida de sementes. Ela retira a umidade por meio da adsorção física da água, que tem suas moléculas retidas à superfície dos poros do dessecante (José et al., 2011).
Foi observado que após a protusão da raiz as porcentagens de tolerância à dessecação caem de valores acima de 80% em sementes no processo de embebição, para 50% em sementes com raízes de 1mm de comprimento. A tolerância a dessecação é reduzida ao longo do crescimento da raiz primária. Quando as raízes chegam a 3 mm a porcentagem de sobrevivência cai para 0% de planta tolerando a
dessecação, o que evidencia que o avanço do processo germinativo contribui para o aumento da sensibilidade à dessecação.
Pelo teste de Tukey não há diferença significativa entre os tratamentos durante o período de embebição (0 a 36 horas), relacionado a tolerância à dessecação.
Tabela 1. Comparação da porcentagem de tolerância à dessecação pelo teste de médias. Letras seguidas de mesmo número não diferem entre si pelo teste de Tukey.
Figura 2. Germinação (protrusão radicular) e perda da tolerância à dessecação em ementes de milho durante a embebição a 25°C. A tolerância à dessecação foi determinada pela desidratação em sílica gel durante 2 dias a 25°C.
A tolerância á dessecação é um fenômeno que envolve a interação de ajustes metabólicos e estruturais, permite que as células resistam a perdas consideráveis de água sem a ocorrência de prejuízos mensuráveis na produção da cultura (Marcos Filho, 2005). Bewley et al. (2013) reforçam que a TD decresce com o avanço do processo germinativo, sendo inibida ou perdida à medida que ocorre a protusão da raiz primária e que esta, pode variar com a espécie estudada. A raiz primária, segundo Buitink (2003) é a primeira estrutura a tornar-se sensível à dessecação.
Para milho, observou-se que a tolerância à dessecação foi gradativamente perdida com o avanço do processo germinativo (figura 2). Observa-se que a até 36 horas de embebição a TD manteve-se sempre acima de 80% de germinação, após a germinação cai para 50%, 20%, 0% e 0% com 1mm, 2mm 3mm e 4mm comprimento da raiz primária respectivamente. Esses dados corroboram com Bewley et al. (2013) que verificaram que com o avanço do processo germinativo há aumento da sensibilidade á dessecação. O mesmo ocorreu em sementes de Sesbania virgata (Masetto,2008) e Medicago truncatula (Faria et al., 2005), que mantiveram a TD mesmo após a protrusão da raiz, tornando- se mais sensível com o avanço do seu comprimento. No entanto, para algumas espécies, o início da perda de tolerância à dessecação inicia durante o processo de embebição como por exemplo Glycine max
Protusão
(Koster e Leopold, 1988), Pisum sativum (Reisdorph e Koster, 1999), Triticum aestivum (Miazek et al., 2001) e Peltophorum dubium (Guimarães et al., 2011).
A sílica promoveu uma secagem rápida das sementes, após 48 horas as sementes apresentaram 9,5% de umidade. Oliver e Bewley (1997) sugeriram que a secagem rápida impede os processos de recuperação e é necessário mais tempo para os reparos na reidratação. (Silva et al., 2007).
Os mecanismos regulatórios da composição química dos organismos podem conferir maior tolerância à secagem, como a presença de proteínas por exemplo proteínas LEA e HSP que interagem com a membrana plasmática evitando sua desestruturação durante o processo de dessecação.
Na figura 4, é possível observar o comportamento das proteínas em relação a embebição. Na fase I, quando as sementes tem uma rápida absorção de água ocorre a reativação do metabolismo e a síntese de proteínas, devido às reservas próprias do embrião que inicia o processo de germinação (CARVALHO e NAKAGAWA, 2000).
Nesse primeiro momento, as atividades estão associadas a ao reparo de danos acumulados durante a secagem e período de armazenamento das sementes (Ferreira e Borghetti et al, 2004), com produção de novos mRNA e enzimas.
Na fase II da embebição as proteínas tiveram um aumento menor que pode ser devido a manutenção do consumo dos componentes dos tecidos de reserva, pela atividade enzimática (CARVALHO e NAKAGAWA, 2000). Com a protrusão da raiz primária observa-se uma redução de proteínas no endosperma, devido a remobilização dos componentes para o embrião, o que concorda com a afirmação de Bewley e Black (1994), de que as proteínas são mobilizadas durante a germinação e subsequente crescimento das plântulas. Nesse contexto, Buckeridge et al. (2004) mostraram que as reservas de proteína são mobilizadas para a estruturação dos processos de formação da plântula.
Figura 3. Relação entre o tero de água durante o processo de embebição e o teor de proteínas total
Na figura 3, podemos observar que os teores de proteína total não obedecem a um padrão que possa ser correlacionado com a perda de tolerância a dessecação da espécie estudada. O mesmo ocorreu com sementes Bauhinia forácata L. quando analisadas os teores de proteína, amido, lipídeos e açúcares (Rodrigues et al, 2015).
No trabalho, apenas os lipídeos apresentaram um padrão linear para correlação com a tolerância a dessecação (Rodrigues et al, 2015).
Berjak e Pammenter, (2013), ressalta, que para evitar danos e promover a estabilização das membranas celulares, as sementes ortodoxas promovem o acúmulo de proteínas insolúveis durante a dessecação. Blackman et al. (1992) também não detectou nenhum padrão perceptível ao método utilizado, em respostas a proteínas, e cita que a regulação do acúmulo de proteínas pode estar relacionado a um fator direta ou indiretamente ligado aos teores de água e /ou também a conjugação de aminoácidos a determinados açúcares como as glucosaminas que exercem importante papel regulatório em membranas. Outra explicação hipotetizada para a manutenção das proteínas neste estádio condiz com as reações de catabolismo e anabolismo pois essa etapa é crucial para fator de sobrevivência do vegetal e sua síntese e degradação ocorrem de forma simultâneas e coordenadas para que não haja perdas durante o processo germinativo.
Os mecanismos que protegem as membranas e o citoplasma, conferindo tolerância à desidratação estão relacionados à presença de proteínas, especialmente proteínas LEA e de açúcares, que permitem manter a estabilidade e a capacidade de reparo do DNA, evitando a cristalização das membranas e permitindo a reposição de água necessária para manutenção da estrutura das membranas (Marcos Filho, 2005).
4. Conclusão
Concluiu-se que as sementes do híbridos de milho (Zea Mays L.) tolera a dessecação durante o período de embebição das sementes, período que antecede a protusão da raiz. Ficou evidenciada neste trabalho uma redução gradual da TD com o avanço do crescimento da raiz primária e completa perda da capacidade de sobreviver à desidratação quando observada protrusão radicular acima de 3mm de comprimento. Não foi constatada uma correlação entre a tolerância à dessecação e o teor de proteínas totais em sementes de milho durante e após o processo germinativo.
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CAPÍTULO 3 – Reindução da tolerância à dessecação de sementes germinadas de milho (Zea Mays L)
RESUMO - Objetivou-se com este estudo testar um protocolo eficiente para a reindução da tolerância à dessecação em sementes germinadas de milho e verificar a sensibilidade para a reindução da tolerância à dessecação desta espécie. Para isto, sementes com comprimento de raiz primária de 1,2,3 e 4 mm foram tratadas com solução de polietilenoglicol (PEG) em duas concentrações -0,4MPa e -1,4MPa, a 10oC por 24, 48 e 72 horas, além do tratamento controle sem a solução de PEG. Após os tratamentos as sementes foram secas, reidradatas e avaliadas quanto a reindução da tolerância à dessecação. Foram avaliadas o número de plantas reinduzidas (retomaram seu desenvolvimento após a secagem e reidratação), número de plântulas mortas, desenvolvimento de raízes secundárias, comprimento de raiz e parte aérea. Os teores de proteínas totais foram analisados a partir de amostras do endosperma das sementes germinadas. Os fatores estudados não foram eficientes para a reindução da tolerância à dessecação. Os valores de proteínas não apresentou um padrão que pudesse inferir na tolerância à dessecação de sementes germinadas de milho.
ABSTRACT - The objective of this study was to test an efficient protocol for the re- induction of desiccation tolerance in germinated seeds of maize and to verify the sensitivity to the re-induction of the desiccation tolerance of this species. For this, seeds with primary root length of 1.2.3 and 4 mm were treated with polyethylene glycol solution (PEG) at two concentrations -0.4MPa and -1.4MPa, at 10oC for 24, 48 and 72 hours, besides the control treatment without the PEG solution. After the treatments, the seeds were dried, reidradatas and evaluated for the tolerance to desiccation. The number of plants reinducidated (resumed their development after drying and rehydration), number of dead plants, development of secondary roots, root length and aerial part were evaluated. The protein and total sugar contents were analyzed from endosperm samples of germinated seeds. The factors studied were not efficient for the
re-induction of desiccation tolerance. The values of Proteins and sugars did not present a standard that could be inferred in the tolerance to desiccation of germinated seeds of maize.
1. Introdução
O milho é uma importante cultura para economia mundial, devido sua ampla adaptação e diferentes utilizações, que vão desde in-natura até aos mais elaborados processos industriais como óleos, etanol, rações e etc (Xue et. al., 2013). O Brasil é o terceiro maior produtor mundial, atrás apenas dos EUA e da China produzindo 97,71 milhões de toneladas de grão na safra 2017 (Conab, 2017). O crescimento das áreas de segunda safra, plantadas de janeiro a março, aumentam os riscos em razão do menor índice pluviométrico da época (Von Pinho et. Al., 2002). Quando a deficiência hídrica ocorre na fase de germinação reduz a produção via diminuição do número final de plantas por área (Araus et. al., 2011).
Durante a embebição e germinação das sementes, o aumento da disponibilidade de água permite a retomada dos processos metabólicos, o que leva ao surgimento da raiz primária e a perda progressiva da tolerância à dessecação (BUITINK et al 2003, 2006; MAIA et al. 2011). No entanto, após a protrusão da raiz, há uma pequena janela de desenvolvimento durante a qual a tolerância à dessecação pode ser restabelecida por meio do tratamento osmótico e/ou ácido abscísico (Maia et al. 2011, 2014; COSTA et al., 2015).
A tolerância à dessecação em sementes permite que estas suportem a desidratação e uma ampla gama de condições de estresse, como temperaturas extremas e déficit hídrico, que seriam prejudiciais para plantas adultas (GAFF e MELVIN, 2013). O processo de dessecação promove a remoção de água das células, resultando em um complexo mecanismo de resposta para proteção contra estresse mecânico, incluindo a modificação da parede celular e membranas do citoesqueleto e compactação da cromatina (DEKKERS et al., 2015). Para tolerar a dessecação é necessário que as sementes sejam capazes de manter a integridade das membranas celulares e das organelas para reparar danos quando a água estiver novamente disponível (VERTUCCI e FARRANT, 1995).
