Sementes de pau-brasil geralmente têm sua germinação rapidamente reduzida quando armazenadas em condições naturais. As temperaturas baixas, principalmente inferiores a 0 ºC, podem estender essa viabilidade por até dois anos. No entanto, não há informações sobre a germinação de sementes dessa espécie, quando submetidas a períodos mais longos de armazenamento, visando à formação de banco de germoplasma. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de sementes de pau-brasil durante o armazenamento por cinco anos em câmaras com temperaturas de 2, 8 ou -18 °C. Antes do armazenamento, as sementes foram submetidas a secagem artificial (50 °C) até atingirem 10% de água. A germinação e o desenvolvimento de plântulas a partir de sementes mantidas em ambiente com temperaturas inferiores a 0 ºC não foram diferentes dos demais tratamentos, durante o primeiro ano de armazenagem. No entanto, após dois anos, as armazenadas a -18 °C mantiveram porcentagem de germinação superior às conservadas nas demais temperaturas. Sementes armazenadas por cinco anos a -18 °C apresentaram valores elevados de germinação, com elevada porcentagem de desenvolvimento das plântulas, porém com indícios de início de deterioração. O armazenamento em temperaturas inferiores a 0 ºC pode ser uma ferramenta importante para manutenção de bancos de sementes de Caesalpinia echinata, contribuindo para a conservação da biodiversidade vegetal.

Seeds of brazilwood usually have their germinability quickly reduced if stored under natural conditions. Low temperatures, mainly sub-zero, can extend this viability for at least two years. However, there is no information about the germination behavior of these seeds for longer periods, aiming at the germoplasm bank formation. The objective of this work was to evaluate the viability of brazilwood seeds during five-year storage period at 2, 8 and -18 °C. Before storage, seeds were subjected to artificial drying (50 °C) until the moisture content reached 10%. The germination and the normal seedling development of seeds maintained at low temperatures did not differ from other treatment during the first year of storage. However, after two years only seeds stored at -18 °C kept high germination percentage. Seeds stored for five years at -18 °C showed high values of germination and normal seedling development; however, after this period it was possible to identify some symptoms of seed deterioration. Storage at sub-zero temperatures is considered as an important initiative to maintain Caesalpinia echinata seed banks, contributing to the conservation of plant biodiversity.

Os compostos de reserva das sementes, além de suprirem energia para o desenvolvimento embrionário, desempenham importantes funções relacionadas à proteção celular contra secagem e congelamento. Considerando a importância do teor de água para a conservação e para o armazenamento de sementes de espécies arbóreas e o envolvimento dos carboidratos solúveis e de lipídios nesses processos, foi realizada uma análise comparativa desses compostos em sementes de Inga vera (ingá) e Eugenia uniflora (pitanga), consideradas recalcitrantes, e em Caesalpinia echinata (pau-brasil) e Erythrina speciosa (mulungu), com comportamento ortodoxo. Baixas concentrações de ciclitóis (0,3-0,5%), de oligossacarídeos da série da rafinose (0,05%) e de ácidos graxos insaturados (0-19%) foram encontradas em sementes de ingá e pitanga, enquanto maiores quantidades de ciclitóis (2-3%) e de rafinose (4,6-13%) foram encontradas nas sementes de pau-brasil e mulungu, respectivamente. Estes resultados, juntamente com as altas proporções de ácidos graxos insaturados (53-71%) presentes em sementes de pau-brasil e mulungu, sugerem que os açúcares e os lipídios poderiam desempenhar papel importante no movimento de água, protegendo as membranas celulares embrionárias contra injúrias provocadas durante a dessecação.

Considering the importance of water content for the conservation and storage of seeds, and the involvement of soluble carbohydrates and lipids for embryo development, a comparative study was carried out among the seeds of Inga vera (ingá), Eugenia uniflora (pitanga), both classified as recalcitrant, and Caesalpinia echinata (brazilwood) and Erythrina speciosa (mulungu), considered as orthodox seeds. Low concentrations of cyclitols (0.3-0.5%), raffinose family oligosaccharides (ca. 0.05%) and unsaturated fatty acids (0-19%) were found in the seeds of ingá and pitanga, while larger amounts of cyclitols (2-3%) and raffinose (4.6-13%) were found in brazilwood and mulungu, respectively. These results, in addition to higher proportions of unsaturated fatty acids (53-71%) in orthodox seeds, suggested that sugars and lipids played important role in water movement, protecting the embryo cell membranes against injuries during dehydration.

Dentre os carboidratos de reserva de sementes destacam-se o amido, a sacarose e os oligossacarídeos galactosilados, que além da função de reserva, podem atuar na estabilidade das membranas durante a dessecação e a retomada do crescimento embrionário. Sementes maduras de Caesalpinia echinata Lam. foram coletadas antes e após a dispersão natural, sendo analisadas imediatamente após a coleta quanto à composição de carboidratos presentes no eixo embrionário e nos cotilédones, e aos 15 e 90 dias após armazenamento a 25 ºC, 7 ºC e -18 ºC. A principal reserva dos eixos embrionários foram os açúcares solúveis, enquanto que o amido foi a dos cotilédones, representando cerca de 30% da massa seca. Sementes recém-dispersas, com 12% de água, armazenadas sob temperaturas baixas (7 ºC e -18 ºC), mantiveram estável o teor de carboidratos totais nos cotilédones, bem como a capacidade germinativa, mas apresentaram redução no teor de açúcares solúveis. Já as sementes maduras não-dispersas, com 22% de água, mantiveram a capacidade germinativa apenas quando mantidas a 7 ºC. Nestas sementes, os açúcares solúveis diminuíram no eixo embrionário e nos cotilédones durante o armazenamento. Análises cromatográficas mostraram que, de modo geral, houve redução nos níveis de hexoses, exceto nos cotilédones de sementes armazenadas sob temperaturas baixas. As variações encontradas nas proporções de sacarose e de hexoses e no teor de amido nos cotilédones e no eixo embrionário das sementes armazenadas sob diferentes temperaturas sugerem que o metabolismo dos carboidratos de reserva é alterado durante o armazenamento. Contudo, as variações encontradas nesses compostos durante o armazenamento não estão diretamente relacionadas com a capacidade germinativa dessas sementes.

Among the major reserve carbohydrates of leguminous seeds are starch, sucrose and galactosyl oligosaccharides, contributing to structural stability of membranes during desiccation besides providing energy for embryo growth. Mature seeds of Caesalpinia echinata were harvested before and after shedding and reserve carbohydrates analyzed 15 and 90 days after storage at 25 ºC, 7 ºC and -18 ºC. The main compounds of the embryonic axis were soluble carbohydrates, especially sucrose, while starch represented ca 30% of the dry mass of the cotyledons. Recently dispersed seeds, with 12% of water content, had their carbohydrate contents unchanged and the germination capacity maintained when stored at cold temperatures (7 ºC and -18 ºC). However, mature seeds harvested before shedding, with 22% of water content, had their soluble carbohydrate contents decreased in the axis and starch increased in the cotyledons after 90 days of storage, but the viability was maintained only at 7 ºC. Chromatographic analysis showed that the hexose levels decreased during storage, except in the cotyledons of seeds stored at cold temperatures. Results suggest that the metabolism of C. echinata seeds was altered during storage but the fluctuations of non-structural carbohydrates during storage are not directly associated to the germination capacity of those seeds.

Programas de preservação de Caesalpinia echinata, espécie considerada em risco de extinção, incluem a conservação ex situ, que poderia ser ainda mais intensificada pelo armazenamento, no longo prazo, de suas sementes. Embora já se tenha desenvolvido tecnologia suficiente para preservar a germinabilidade dessas sementes por até dois anos, ainda são insuficientes as informações acerca das condições adequadas para a germinação, mormente as referentes a temperatura, luz e substrato. Este trabalho visou avaliar os efeitos de temperaturas constantes de 10 a 45 °C em presença ou ausência de luz e o tipo (papel, areia e vermiculita) e umidade do substrato sobre a germinação das sementes de pau-brasil. Concluiu-se que a semeadura deve ser realizada em rolo de papel, umedecido na relação 1:2,5 a 1:3,0 (substrato:água, em massa), e na temperatura de 25 °C, sem necessidade de luz.

Preservation of the Brazilian endangered tree Caesalpinia echinata Lam. include the ex situ conservation that could be enhanced by the long term storage of its seeds. In despite of having enough technology to preserve brazilwood seed viability for at least two years, there is scarce information on the optimal conditions for germination, mainly concerning temperature, light and substrate. This research aimed to study the effects of the constant temperatures (10 to 45°C), the presence or absence of light and the moisture content of three substrates (paper, sand and vermiculite) on the germination of C. echinata seeds. The results suggested that these seeds should be sowed on paper roll moistened at the ratio 1:2.5 or 1:3.0 (substrate:water, w/w) at 25°C, no need for light.