Efeito das poliaminas na germinação de sementes em Feijoa sellowiana (O. Berg) O. Berg (Myrtaceae)

Abstract

Feijoa sellowiana (O. Berg) O. Berg, conhecida como goiabeira-serrana, é uma mirtácea nativa da serra catarinense. A germinação de sementes é um dos estágios vitais no ciclo de vida dessas plantas. O aumento no nível de poliaminas (PAs) é um dos primeiros eventos que ocorrem durante a germinação e pode ser limitante para o crescimento. As principais PAs nas plantas são a putrescina (Put), a espermidina (Spd) e a espermina (Spm). Diante disso, o trabalho teve como objetivo estudar o efeito dos inibidores de Put, Spd e Spm na germinação de sementes de F. sellowiana visando compreender o efeito individual de cada poliamina durante esta etapa. Os frutos maduros foram coletados em um pomar comercial do município de São Joaquim/SC. O trabalho foi dividido em dois experimentos. No primeiro, foi realizada a caracterização biométrica dos frutos e sementes, avaliação da qualidade fisiológica das sementes e a dinâmica de germinação das variedades (Alcântara, Helena, Mattos e Nonante). No segundo, as sementes foram submetidas aos testes de germinação com inibidores de biossíntese de poliaminas em concentração de 1mM para cada tratamento (D-ARG, DFMO, D-ARG + DFMO, 4MCHA e APCHA). A caracterização das variedades deste estudo evidenciaram elevada variação fenotípica, sugerindo um alto potencial genético da goiabeira serrana para a conservação do germoplasma. As variedades Alcântara, Helena, Mattos e Nonante apresentaram sementes com alta qualidade fisiológica e elevado poder germinativo, acima de 97,7%. Foi possível observar que ação combinada dos inibidores de biossíntese de PAs (D-ARG + DFMO) reduziu expressivamente a germinação das sementes, sugerindo que, dentre todas as PAs analisadas, a Put é a mais importante no processo de germinação e que suas vias de biossíntese são complementares. Ao analisar o perfil de PAs endógenas observou-se que os níveis de PAs livres em sementes embebidas com H2O e inibidores não se alteraram em resposta aos inibidores, e que apresentaram conteúdos mais elevados de Spd, em comparação a Put e Spm. Isso que nos fez levantar duas possibilidades: os efeitos observados na germinação são efeito de alteração de outras vias metabólicas; e que a quantificação das PAs tenha sido feita antes que as vias biossintéticas fossem ativadas ao longo do processo de germinação. Esses resultados evidenciam a importância das PAs na germinação de sementes de F. sellowiana e no envolvimento com outras vias metabólicas.

Abstract: Feijoa sellowiana (O. Berg) O. Berg, known as ?goiabeira-serrana?, is a native species of Myrtaceae presents in the Santa Catarina mountain range. Seed germination is one of the vital stages in the life cycle of these plants. The increase in the level of polyamines (PAs) is one of the first events to happen during germination and its concentrations are limiting for growth. The main PAs in plants are putrescine (Put), spermidine (Spd) and spermine (Spm). Therefore, this work aimed to study the effect of Put, Spd and Spm inhibitors on F. sellowiana seed germination in order to understand the individual effect of each polyamine during this stage. The ripe fruits were collected in a commercial orchard in the city of São Joaquim/SC. The work was divided into two experiments. The first one consisted on the biometric characterization of the fruits and seeds, the evaluation of the physiological quality of the seeds and the germination dynamics of the varieties (Alcântara, Helena, Mattos and Nonante) was carried out. In the second experiment, the seeds were submitted to germination tests with polyamine biosynthesis inhibitors at a concentration of 1mM for each treatment (D-ARG, DFMO, D-ARG + DFMO, 4MCHA and APCHA). The characterization of the varieties in this study showed high phenotypic variation, suggesting a high genetic potential of the \" goiabeira-serrana\" for germplasm conservation. The varieties Alcântara, Helena, Mattos and Nonante have seeds with high physiological quality and high germination power, around 97.7%. It was possible to observe that the combined action of PAs biosynthesis inhibitors (D-ARG + DFMO) significantly reduced seed germination, suggesting that, among all PAs analyzed, Put is more important in the germination process and that its pathways biosynthesis are complementary. By analyzing the profile of endogenous PAs, it was observed that the levels of free PAs in seeds soaked with H2O and inhibitors did not change in response to inhibitors, and that they presented higher contents of Spd, compared to Put and Spm. This made us raise two possibilities: the effects observed on germination are due to alterations in other metabolic pathways; and that the quantification of PAs was done before the biosynthetic pathways were activated throughout the germination process. These results show the importance of PAs in the germination of F. sellowiana seeds and in their involvement with other metabolic pathways.