A relação entre ácido abscísico, poliaminas e enzimas antioxidantes exerce função primordial na tolerância à dessecação de sementes de Campomanesia xanthocarpa

Abstract

A sensibilidade à dessecação das sementes impõe restrições à conservação em bancos de germoplasma convencionais e desenvolvimento de protocolos diferenciados faz-se necessário para a conservação ex situ de espécies sensíveis. Atualmente, existe a possibilidade de indução da tolerância à dessecação (TD) em sementes sensíveis por meio da alteração do conteúdo de dois reguladores do crescimento vegetal (ácido abscísico-ABA e giberelina-GA) considerados decisivos na aquisição de TD. Nesse estudo foi avaliado o efeito da aplicação de sete soluções (H2O, ácido abscísico (ABA), diniconazole (DE - inibidor do catabolismo do ABA), fluridone (FLU - inibidor da biossíntese do ABA), ABA/DE, FLU/ DE e paclobutrazol (PAC ? inibidor da biossíntese de giberelina) para avaliar a tolerância à dessecação (TD) de sementes de Campomanesia xanthocarpa. As sementes foram embebidas por 36 horas nas respectivas soluções e parte delas foi colocada para germinar, e outra parte foi dessecada em sílica gel até atingir 0,07 gH2O.gMS-1 sendo em seguida submetidas ao teste de germinação, quantificação de poliaminas, atividade de enzimas antioxidantes e peroxidação lipídica. Observou-se que a aplicação das soluções não influenciou a germinabilidade e índice de velocidade de germinação (IVG) das sementes que não foram dessecadas, enquanto que as sementes submetidas à dessecação apresentaram diferença na germinabilidade e IVG na maioria dos tratamentos. Foi observada maior germinabilidade quando as sementes foram embebidas em H2O e ABA (H2O: 37,5% ± 6,4; ABA: 43,7% ± 8,5) quando comparadas com as sementes que foram apenas dessecadas (20,2% ± 5,2). Foi observada redução da germinabilidade e IVG no tratamento onde foi aplicado o fluridone (7,5 ± 5), indicando que o ABA é necessário para aumento da TD. Foi observado aumento do conteúdo de PAs depois da dessecação em todos os tratamentos, especialmente naqueles com menor taxa de germinação, como controle, FLU e FLU/DE. A atividade das enzimas antioxidantes e níveis de peroxidação lipídica também foram afetados pela dessecação. Foi observado aumento expressivo da atividade de Superóxido Dismutase (SOD) e Ascorbato Peroxidase (APX) no tratamento ABA depois da dessecação e redução da atividade de SOD nas sementes que foram apenas dessecadas. Além disso, observamos redução dos níveis de MDA nesse tratamento. Os resultados indicaram que o ABA exerceu uma função primordial no aumento da TD, principalmente por participar da ativação do sistema antioxidante, reduzindo o estresse causado pela dessecação. Apesar dos resultados promissores deste trabalho, mais estudos ainda precisam ser realizados para que o armazenamento dessas sementes seja uma opção viável para conservação, permitindo assim maior exploração do potencial de uso da espécie.

Abstract: Seed desiccation sensitivity imposes restrictions to conservation on conventional germplasm banks and the development of differentiated protocols is necessary for the ex situ conservation. Currently, is possibly to induce desiccation tolerance (DT) in sensitive seeds by altering the content of two plant growth regulators (abscisic acid-ABA and gibberellin-GA) considered decisive in the acquisition of DT. We studied the effect of seven solutions (H2O, abscisic acid (ABA), diniconazole (DE - ABA catabolism inhibitor), fluridone (FLU - ABA biosynthesis inhibitor), ABA/DE, FLU/DE and paclobutrazol (PAC ? gibberellin biosynthesis inhibitor) on desiccation tolerance (DT) of Campomanesia xanthocarpa seeds. Seeds were soaked for 36 hours in the respective solutions and part of them was placed to germinate, and another part was desiccated in silica gel until reaching 0.07 gH2O-1. gDW-1and then was submitted to germination test, polyamine quantification, antioxidant enzyme activity and lipid peroxidation. It was observed that the treatments did not influence the germination and germination speed index (GSI) of seeds that were not desiccated, while the seeds submitted to desiccation showed difference in germinability and GSI in most treatments. Greater germinability was observed when seeds were soaked in H2O and ABA (H2O: 37.5% ± 6.4; ABA: 43.7% ± 8.5) when compared to seeds that were only desiccated (20.2% ± 5.2). A reduction in germinability and IVG was also observed in the treatment where fluridone was applied (7.5 ± 5), indicating that ABA is necessary to increase DT. An increase in PAs content was observed after desiccation in all treatments, especially those with lower germination rate, such as control, FLU and FLU/DE. Antioxidant enzyme activity and lipid peroxidation levels were also affected by desiccation. A significant increase of SOD and APX activity was observed in the ABA treatment after desiccation and a reduction in SOD activity in seeds that were only desiccated were also observed. In addition, we observed a reduction in MDA levels in this treatment although the majority of the treatments showed increase of MDA levels. Those results indicated that ABA played a key role in increasing DT, mainly because it participated in the activation of the antioxidant system, reducing the stress caused by desiccation. Despite the promising results of this work, more studies are still needed to be carried out to make storage of these seeds a viable option for conservation, thus allowing greater exploration of the potential use of the species.