Dormancy and enzymatic activity of rice cultivars seeds stored in different environments

Dormência e atividade enzimática de sementes de cultivares de arroz armazenadas em diferentes ambientes

Abstracts

The objective of this study was to assess the dormancy and the enzymatic activity of seeds of rice cultivars during storage in different environments. After harvesting, the seeds of two rice cultivars (BRS Ourominas and BRSMG Caravera) were dried in the sun, to reach a moisture content around 13%. Then, they were packed in paper and stored in four environments: 5 ± 2 ºC / 70 ± 5% RH, 12 ± 2 ºC / 70 ± 5% RH, 18 ± 2 ºC / 65 ± 5% RH and in a natural condition. Germination and enzymatic activity were assessed at the beginning and at 3, 6, 9 and 12 months of storage. The experiment was conducted in split subplots in a completely randomized design with three replications. The dormancy of seeds stored in the natural environment was exceeded in a shorter time than the dormancy of seeds stored in cold. Catalase and ascorbate peroxidase activity increased during the storage period, the most obviously in storage in natural environment to cultivate BRSMG Caravera. The activity of the enzyme α-amylase decreased during the storage period.

enzymes; germination; Oryza sativa L

O objetivo deste trabalho foi avaliar a dormência e a atividade enzimática de sementes de cultivares de arroz durante o armazenamento em diferentes ambientes. Após a colheita, as sementes das cultivares de arroz BRS Ourominas (várzea) e BRSMG Caravera (terras altas) foram secadas ao sol, até atingirem teor de água em torno de 13%. Em seguida, foram acondicionadas em embalagem de papel e armazenadas em quatro ambientes: 5 ± 2 ºC/70 ± 5% UR, 12 ± 2 ºC/70 ± 5% UR, 18 ± 2 ºC/65 ± 5% UR e em condição natural. A germinação e a atividade enzimática foram avaliadas no início e aos 3, 6, 9 e 12 meses de armazenamento. O experimento foi realizado no esquema de parcelas subdivididas no delineamento inteiramente casualizado com três repetições. A dormência das sementes armazenadas em ambiente natural foi superada em menor tempo do que as sementes armazenadas em câmara fria. Houve aumento da atividade das enzimas catalase e ascorbato peroxidase, com maior evidência no armazenamento em ambiente natural, para a cultivar BRSMG Caravera. A atividade da enzima α-amilase diminuiu durante o período de armazenamento.

enzimas; germinação; Oryza sativa L

• BEWLEY, J.D.; BLACK, M. Seeds : physiology of development and germination. New York: Plenum Press, 1994. 445p.
• BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regras para análise de sementes Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Defesa Agropecuária. Brasília: MAPA/ACS, 2009. 395p.http://www.agricultura.gov.br/arq_editor/file/2946_regras_analise__sementes.pdf
  » link
• CAKMAK, T.; ATICI, O.; AGAR, G.; SUNAR, S. Natural aging-related biochemical changes in alfafa (Medicago sativa L.) seeds stored for 42 years. International Research Journal of Plant Science, v.1, n.1, p.1-6, 2010.
• CARNEIRO, M.M.L.C.; DEUNER, S.; OLIVEIRA, P.V.; TEIXEIRA, S.B.; SOUSA, C.P.; BACARIN, M.A.; MORAES, D.M. Atividade antioxidante e viabilidade de sementes de girassol após estresse hídrico e salino. Revista Brasileira de Sementes, v.33, n.4, p.754-763, 2011.www.scielo.br/pdf/rbs/v33n4/17.pdf
• CARVALHO, L.F.; SEDIYAMA, C.S.; REIS, M.S.; DIAS, D.C.F.S.; MOREIRA, M.A. Influência da temperatura de embebição da semente de soja no teste de condutividade elétrica para avaliação da qualidade fisiológica. Revista Brasileira de Sementes, v.31, n.1, p.9-17, 2009.www.scielo.br/pdf/rbs/v31n1/a01v31n1.pdf
• CHAUHAN, D.S.; DESWAL, D.P.; DAHIYA, D.P.; PUNIA, R.C. Change in storage enzymes activities in natural and accelerated aged seed of wheat (Triticumaestivum). Indian Journal of Agricultural Sciences, v.81, n.11, p.1037-1040, 2011.
• DAS, G.; SEN-MANDI, S. Scutellar amylase activity in naturally aged accelerated aged wheat seeds. Annals of Botany, v.69, n.6, p.497-501, 1992.
• DEMIRKAYA, M.; DIETZ, K.J.; SIVRITEPE, H.O. Changes in antioxidant enzymes during aging of onion seeds. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici, v.38, n.1, p.49-52, 2010. <http://notulaebotanicae.ro/nbha/article/viewPDFInterstitial/4575/4417>
• DEUNER, C.; MAIA, M.S.; DEUNER, S.; ALMEIDA, A.S.; MENEGHELLO, G.E. Viabilidade e atividade antioxidante de sementes de genótipos de feijão-miúdo submetidos ao estresse salino. Revista Brasileira de Sementes, v.33, n.4, p.711-720, 2011. www.scielo.br/pdf/rbs/v33n4/13.pdf
• GANGULI, S.; SEN-MANDI, S. Effects of aging on amylase activity and scutellar cell structure during imbibition in wheat seed. Annals of Botany, v.71, n.5, p.411-416, 1993.
• HUANG, D.; OU, B.; PRIOR, R.L. The chemistry behind antioxidant capacity assays. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v.53, n.6, p.1841-1856, 2005.http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jf030723c
• KETRING, A.L. Germination inhibitors. Seed Science and Technology, v.1, n.2, p.305-324, 1997.
• LEHNER, A.; MAMADOU, N.; POELS, P.; CÔME, D.; BAILLY, C.; CORBINEAU, F. Changes in soluble carbohydrates, lipid peroxidation and antioxidant enzyme activities in the embryo during aging in wheat grains. Journal of Cereal Science, v.47, n.3, p.555-565, 2008. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0733521007001312
• LIVESLEY, M.A.; BRAY, C.M. The effect of aging upon α-amylase production and protein synthesis by wheat aleurone layers. Annals of Botany, v.68, n.1, p.69-73, 1991.
• MACEDO, E.C.; GROTH, D.; SOAVE, J. Influência da embalagem e do armazenamento na qualidade fisiológica de sementes de arroz. Revista Brasileira de Sementes, v.21, n.1, p.67-75, 1999. www.abrates.org.br/revista/artigos/1999/v21n1/artigo10.pdf
• MARCOS-FILHO, J. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas Piracicaba: FEALQ, 2005. 495p.
• MARQUES, E.R.; ARAÚJO, E.F.; ARAÚJO, R.F.; FILHO, S.M.; SOARES, P.C. Seed quality of rice cultivars stored in different environments. Journal of Seed Science, v.36, n.1, p.32-39, 2014.www.readcube.com/articles/10.1590/S2317-15372014000100004
• MITTLER, R. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance. Trends in Plant Science, v.7, n.9, p.405-410, 2002.
• MOLLER, I.M.; JENSEN, P.E.; HANSSON, A. Oxidative modifications to cellular components in plants. Annual Review of Plant Biology, v.58, p.459-481, 2007.http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.arplant.58.032806.103946
• NASR, N.; CARAPETIAN, J.; HEIDARI, R.; ASRI REZAEI, S.; ABBASPOUR, N.; DARVISHZADEH, R.; GHEZELBASH, F. The effect of aluminum on enzyme activities in two wheat cultivars. African Journal of Biotechnology, v.10, n.17, p.3354-3364, 2011. http://www.ajol.info/index.php/ajb/article/viewFile/93401/82812
• OLATOYE, S.T.; HALL, M.A. Interaction of ethylene and light on dormant weed seeds. In: HEYDECKER, W. (Ed.). Seed Ecology, Norwich: Pennsylvania State University, 1972. p.233-249.
• ROBERTS, E.H. An investigation of inter varietal differences in dormancy and viability of rice seed. Annals of Botany, v.27, n.2, p.365-369, 1963.
• SAEG – Sistema para Análises Estatísticas, Versão 9.1: Fundação Arthur Bernardes – UFV – Viçosa, 2007.www.ufv.br/saeg/download.htm
• SANTOS, C.M.R.; MENEZES, N.L.; VILLELA, F.A. Alterações fisiológicas e bioquímicas em sementes de feijão envelhecidas artificialmente. Revista Brasileira de Sementes, v.26, n.1, p.110-119, 2004. www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0101
• SCANDALIOS, J.G. Oxidative stress: molecular perception and transduction of signals triggering antioxidant gene defenses. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, v.38, n7, p. 995 -1014, 2005. http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-879X2005000700003&script=sci_arttext&tlng=pt
• SCHWEMBER, A.; BRADFORD, K.J. Quantitative trait loci associated with longevity of lettuce seeds under conventional and controlled deterioration storage conditions. Journal of Experimental Botany, v.61, n.15, p.4423-4436, 2010. http://jxb.oxfordjournals.org/content/early/2010/08/06/jxb.erq248.short
• TONIN, G.A.; PEREZ, S.C.J.G.A. Qualidade fisiológica de sementes de Ocotea porosa (Nees et Martius ex. Nees) após diferentes condições de armazenamento e semeadura. Revista Brasileira de Sementes, v.28, n.2, p.26-33, 2006. www.readcube.com/articles/10.1590/S0101-31222006000200004
• VIEIRA, A.R.; OLIVEIRA, J.A.; GUIMARÃES, R.M.; VON PINHO, E.V.R.; PEREIRA, C.E.; CLEMENTE, A.C.S. Marcador isoenzimático de dormência em sementes de arroz. Revista Brasileira de Sementes, v.30, n.1, p.81-89, 2008. www.scielo.br/scielo.php?pid=S0101-31222008000100011&script
• YIN, G.; XIN, X.; SONG, C.; CHEN, X.; ZHANG, J.; WU, S.; LI, R.; LIU, X.; LU, X. Activity levels and expression of antioxidant enzymes in the ascorbate-glutathione cycle in artificially aged rice seed. Plant Physiology and Biochemistry, v.80, p.1-9, 2014. www.sciencedirect.com/.../pii/S0981942814000849

Publication Dates

• Publication in this collection
  05 Jan 2015
• Date of issue
  Dec 2014

History

• Received
  11 Sept 2014