Abstract in Portuguese:

Resumo: Tem sido altamente requerida a elaboração, ajustes e adoção de testes e ferramentas que auxiliem na predição da armazenabilidade de sementes. Diante disso, este trabalho teve por objetivo analisar a eficiência de diferentes tempos de envelhecimento artificial na predição do desempenho das sementes de soja após o armazenamento, utilizando-se o método GGE biplot. Sementes de seis genótipos foram submetidas ao armazenamento, sob condição refrigerada e não refrigerada, e envelhecimento artificial, sendo envelhecidas artificialmente pelos períodos de 0, 48, 96 e 144 horas. As sementes recém-colhidas e após o envelhecimento natural e artificial foram submetidas a testes de germinação e vigor. Os experimentos foram analisados separadamente, por meio de teste de médias, análise de regressão e teste de identidade de modelos, e em conjunto, utilizando-se o método GGE biplot. O envelhecimento artificial, à temperatura de 41 °C por 96 horas apresenta potencial para ser utilizado na predição do desempenho de sementes de soja após oito meses de armazenamento. O GGE biplot é um método que pode ser utilizado como ferramenta para analisar as relações entre os ambientes de envelhecimento e visualizar o ranqueamento dos genótipos quanto ao desempenho das sementes submetidas ao envelhecimento natural e artificial.

Abstract in English:

Abstract: Creation, adjustments and adoption of tests and tools that help in the prediction of seed storability have been highly demanded. Therefore, this work aimed to analyze the efficiency of different artificial aging times in predicting the performance of soybean seeds after storage, using the GGE biplot method. Seeds of six genotypes were subjected to storage, under refrigerated and non-refrigerated conditions, and artificial aging, being artificially aged for periods of 0, 48, 96 and 144 hours. Seeds freshly harvested and after natural and artificial aging were subjected to germination and vigor tests. The experiments were analyzed separately, using means test, regression analysis and model identity test, and together, using the GGE biplot method. Artificial aging at a temperature of 41 °C for 96 hours has the potential to be used to predict the performance of soybean seeds after eight months of storage. The GGE biplot is a method that can be used as a tool to analyze the relationships between aging environments and visualize the ranking of genotypes regarding the performance of seeds subjected to natural and artificial aging.

Abstract in Portuguese:

Resumo: A identificação de sementes de espécies nativas é uma avaliação complexa devido a elevada biodiversidade brasileira e características variadas entre as espécies. Objetivou-se aplicar diferentes classificadores de aprendizado de máquina associado à análise de imagens para identificar sementes de espécies florestais. Foram analisadas 155 espécies nativas pertencentes a 42 famílias botânicas. Para determinar o classificador de aprendizado de máquina adequado, cinco técnicas de classificação por aprendizado supervisionado foram implementadas: árvores de decisão (DT), redes neurais artificiais (ANN), k-vizinhos mais próximos (k-NN), classificador Naive-Bayes (NBC) e máquina de vetores de suporte (SVM), os quais tiveram seu desempenho avaliados. Para modelagem, 66% dos dados morfobiométricos das sementes foram usados para treinamento dos classificadores, enquanto 34% foram reservados para validação. Os classificadores são ferramentas promissoras para a identificação de espécies a partir das imagens de sementes. O classificador por árvores de decisão (DT) apresentou maior acurácia para identificação correta das espécies (82,8%), seguido dos classificadores ANN (81,7%), k-NN (81,7%), NBC (81,1%) e SVM (78,7%). Portanto, é possível realizar a identificação de sementes de espécies nativas a partir de imagens e aprendizado de máquina com taxa satisfatória de acurácia. Recomenda-se o classificador por árvores de decisão.

Abstract in English:

Abstract: The identification of seeds from native species is a complex assessment due to the high Brazilian biodiversity and varied characteristics between species. The objective was to apply different machine learning classifiers associated with image analysis to identify seeds of forest species. In total, 155 native species belonging to 42 botanical families were analyzed. In addition, to determine the appropriate machine learning classifier, five supervised learning classification techniques were implemented: decision trees (DT), artificial neural networks (ANN), k-nearest neighbors (k-NN), Naive-Bayes classifier (NBC) and support vector machine (SVM), which had their performance evaluated. For modeling, 66% of the seeds’ morphobiometric data were used to train the classifiers, while 34% were reserved for validation. The classifiers are promising tools for identifying species from seed images. The decision tree (DT) classifier showed greater accuracy for correct species identification (82.8%), followed by ANN (81.7%), k-NN (81.7%), NBC (81.1%) and SVM (78.7%). Therefore, it is possible to identify seeds of native species from images and machine learning with a satisfactory accuracy rate. Finally, the decision tree classifier is recommended.

Abstract in Portuguese:

Resumo: Sementes do gênero Eugenia apresentam alta capacidade regenerativa, produzindo raízes e partes aéreas a partir de sementes que tiveram redução da massa cotiledonar. Também, foi observado, para sementes deste gênero, a regeneração de novas raízes e partes aéreas, quando as primeiras raízes e partes aéreas são eliminadas, ainda, tal característica se mantém quando a semente teve suas reservas reduzidas pela metade. Este estudo teve como objetivo analisar os limites das regenerações de novas raízes e partes aéreas em sementes inteiras e fracionadas de Eugenia candolleana, em diferentes estádios de maturação. Avaliou-se também, a capacidade regenerativa em sementes armazenadas por seis meses. As sementes foram semeadas e quando emitiram as primeiras raízes e partes aéreas, estas foram eliminadas, simulando uma condição de herbivoria. Os resultados mostraram que, além de apresentar alta capacidade regenerativa em diferentes estádios de maturação, a semente reduzida pela metade, a regeneração de raízes se manteve, inclusive após o período de armazenamento, tais informações podem indicar que sementes do gênero Eugenia são capazes de aguardar a próxima safra regenerando diversas vezes, como maneira de suportar ou tolerar a predação. Essa habilidade pode ser entendida como estratégia de propagação da espécie.

Abstract in English:

Abstract: Seeds of the genus Eugenia have high regenerative capacity, producing roots and shoots from seeds with reduced cotyledon matter. In addition, seeds of this genus regenerate new roots and shoots when the first roots and shoots are eliminated, and this characteristic is maintained even when the seed reserves are reduced by up to half. The aim of this study was to analyze the limits of new root and shoot regenerative capacity in whole and fractionated Eugenia candolleana seeds at different maturity stages. The regenerative capacity of seeds stored for six months was also evaluated. The seeds were sown; and when the first roots and shoots were produced, they were eliminated, simulating herbivory conditions. The results showed that the seed not only has high regenerative capacity at different maturity stages, but also that it maintains root regeneration when the seed is reduced by half, even after the storage period. Such information may indicate that seeds of the Eugenia genus can await the next crop season by regenerating several times as a way to withstand or tolerate predation. This ability can be understood as a propagation strategy of the species.

Abstract in Portuguese:

Resumo: A modificação da composição atmosférica é uma estratégia para prolongar o armazenamento de organismos suscetíveis à senescência. Atmosferas com elevados índices de dióxido de carbono podem ser aplicadas para prolongar a viabilidade de sementes recalcitrantes, que estão em constante processo de deterioração pela intensa atividade metabólica. Contudo, há necessidade de desenvolvimento de métodos que possibilitem a geração padronizável dessas atmosferas modificadas de forma a isolar o efeito da concentração de oxigênio da alta concentração de dióxido de carbono. Neste trabalho, a geração de atmosferas modificadas foi conduzida em experimentos com gás insuflado (GI) ou com vácuo compensado (VC) sobre embriões recalcitrantes de Inga vera (ingá), como modelo experimental. Em GI, CO2 e N2 foram ininterruptamente injetados em uma câmara para mistura, na qual os gases sofreram turbulência para serem homogeneizados e posteriormente aplicados nos recipientes onde os embriões foram incubados. Em VC, os embriões foram transferidos para frascos, de onde foi retirada uma fração do ar presente no mesmo, e posteriormente injetados os gases de interesse em frações definidas. O método VC se mostrou mais eficiente e foi possível restringir o metabolismo respiratório dos embriões de I. vera pela redução da respiração com o aumento do uso do dióxido de carbono aplicado exogenamente.

Abstract in English:

Abstract: The modification of atmosphere composition is a strategy to prolong the storage of organisms susceptible to senescence. Atmospheres with high levels of carbon dioxide could be applied to prolong the viability of recalcitrant seeds, which are in a constant process of deterioration due to intense metabolic activity. However, there is a need to develop methods that allow the standardized generation of these modified atmospheres to isolate the effect of low oxygen from high carbon dioxide. In this study, the generation of modified atmospheres was carried out by experiments with insufflated gas (IG) or compensated vacuum (CV), on recalcitrant Inga vera embryos as an experimental model. In IG, CO2 and N2 were uninterruptedly injected into a mixing chamber, in which the gases underwent turbulence to be homogenized and subsequently applied to the flasks where the embryos were incubated. In CV, the embryos were placed in flasks, from which a fraction of the air present inside was removed, and subsequently, the gases of interest were injected in defined fractions. The CV method proved to be more efficient and it was possible to restrict the respiratory metabolism of the Inga vera embryos by reducing respiration with the increase in carbon dioxide applied exogenously.

Abstract in Portuguese:

Resumo: O tratamento químico de sementes com produtos fitossanitários sob condições de déficit hídrico, podem comprometer a mobilização das reservas das sementes para as plântulas. Objetivou-se avaliar a qualidade fisiológica, o desenvolvimento inicial de plântulas e a mobilização de reservas em sementes de soja tratadas com produtos fitossanitários sob déficit hídrico. O ensaio foi instalado em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 4: tratamentos químicos (Controle; Thiametoxam; Fludioxonil + Metalaxil-M e Fipronil + Piraclostrobina + Tiofanato-metílico) x potenciais osmóticos (0; -0,1; -0,2 e -0,3 MPa). Foram analisadas as variáveis: germinação, comprimento do hipocótilo, da raiz e total das plântulas, índice de vigor do crescimento, peso de matéria seca de cotilédones, rendimento de massa seca de plântulas, redução de reservas, rendimento relativo de matéria seca, taxa de redução de reservas e eficiência de conversão das reservas de sementes em matéria seca de plântulas. Há redução da qualidade de sementes e desenvolvimento das plântulas em condições de déficit hídrico. No tratamento com Fipronil + Piraclostrobina + Tiofanato-metílico a fitotoxidez é menor. O peso de matéria seca estimada de cotilédones (CDM) é um indicativo para fitotoxidez e déficit hídrico. A mobilização das reservas é comprometida em sementes tratadas com inseticidas diminuindo a capacidade de convertê-las em massa seca. Há uma relação inversamente proporcional entre a redução e a eficiência de conversão das reservas em sementes de soja tratadas sob déficit hídrico.

Abstract in English:

Abstract: Seed treatments with chemical phytosanitary products can compromise mobilization of seed reserves for the seedlings under water deficit conditions. The aim of this study was to evaluate the physiological quality, the initial seedling development, and the mobilization of reserves in soybean seeds treated with phytosanitary products under water deficit. The trial was set up in a completely randomized design in a 4 × 4 factorial arrangement: chemical treatments (control, Thiamethoxam, Fludioxonil + Metalaxyl-M, and Fipronil + Pyraclostrobin + Tiophanate-methyl) × osmotic potentials (0, -0.1, -0.2, and -0.3 MPa). We analyzed the following variables: germination; hypocotyl length, root length, and total seedling length; seedling length vigor index; cotyledon dry matter weight; seedling dry matter yield; seed reserve reduction; relative dry matter yield; seed reserve reduction rate; and conversion efficiency of seed reserves into seedling dry matter. Seed quality and seedling development decline under water deficit conditions. The treatment with Fipronil + Pyraclostrobin + Thiophanate-methyl results in lower phytotoxicity. The estimated cotyledon dry matter (CDM) weight is an indicator of phytotoxicity and water deficit. Mobilization of reserves is compromised in seeds treated with insecticides, reducing the capacity of conversion of reserves into dry matter. There is an inversely proportional relationship between the reduction in conversion and the efficiency of conversion of reserves of treated soybean seeds under water deficit.

Abstract in Portuguese:

Resumo: O teste de envelhecimento acelerado é amplamente utilizado para avaliação do vigor de sementes, no entanto para a cultura do trigo ainda existe discrepância na literatura quanto aos fatores temperatura e período de exposição ao estresse. O objetivo foi avaliar a eficiência do teste de envelhecimento acelerado, em diferentes combinações de tempo e temperaturas, na avaliação do vigor de sementes de lotes e cultivares de trigo. Foram utilizadas as cultivares: Tbio Sintonia, Tbio Sossego, Tbio Sinuelo, LG Oro, Tbio Toruk e CD 150 (Grupo 1) representadas por um lote cada e por cinco lotes da cultivar CD 150 (Grupo 2). Para a caracterização do potencial fisiológico inicial foram avaliados o teor de água, a germinação, a primeira contagem do teste de germinação e a emergência de plântulas em campo. Após, os lotes foram submetidos ao teste de envelhecimento acelerado nas seguintes condições de envelhecimento: 41 °C / 48 e 72 h, 43 °C / 40 e 48 h e 45 °C / 24 e 40 h em caixas de plástico, com 40 mL de água destilada, e as sementes distribuídas sobre tela em camada única. Foi determinado o teor de água e a germinação das sementes após o envelhecimento. Foi realizada análise de variância dos dados e as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Foi realizado o teste de correlação simples (r) entre as variáveis analisadas e a emergência de plântulas no teste de campo. O teste de envelhecimento acelerado nas combinações de 41 °C / 72 h e 43 °C / 48 h é eficiente para avaliação do vigor de sementes de trigo. A combinação de 43 °C / 48 h favorece a obtenção dos resultados de maneira mais rápida com economia de 24 h em relação à metodologia recomendada de 41 °C / 72 h.

Abstract in English:

Abstract: The accelerated aging test is widely used to evaluate seed vigor. However, for the wheat crop, discrepancies are found in the literature regarding temperature and period of exposure to stress. This study aimed to evaluate the efficiency of the accelerated aging test in different combinations of time and temperature in seed vigor evaluation in wheat lots and cultivars. The following cultivars were used: Tbio Sintania, Tbio Sossego, Tbio Sinuelo, LG Oro, Tbio Toruk, and CD 150 (Group 1), represented by one lot each, and five lots of the cultivar CD 150 (Group 2). Water content, germination, first count of germination, and seedling emergence in the field were evaluated for characterization of initial physiological potential. Then the accelerated aging test was applied to the lots under the following aging conditions: 41 °C / 48 and 72 h, 43 °C / 40 and 48 h, and 45 °C / 24 and 40 h in plastic boxes, with 40 mL of distilled water and seeds distributed in a single layer on a screen. After aging, the water content and germination of the seeds were determined. Analysis of variance was performed on the data, and the means were compared by Tukey’s test, at 5% probability. The simple correlation test (r) was performed between the analyzed variables and the seedling emergence in the field test. The accelerated aging test with the combinations of 41 °C / 72 h and 43 °C / 48 h is efficient for evaluating seed vigor of wheat lots and cultivars. The combination of 43 °C / 48 h provides results more quickly, saving 24 h in relation to the methodology recommended in the literature (41 °C / 72 h).

Abstract in Portuguese:

RESUMO: A análise computadorizada de imagens de plântulas é um recurso disponível para avaliar o vigor de sementes ou constituir componente auxiliar durante a condução de diferentes testes. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a eficiência do sistema Vigor-S para a interpretação do teste de envelhecimento acelerado, como alternativa à instalação do teste de germinação, na determinação do vigor de sementes de soja. Utilizaram-se nove lotes de sementes do cultivar NS 7007 IPRO, submetidos a testes de germinação e de vigor (condutividade elétrica, envelhecimento acelerado, emergência da raiz primária, emergência de plântulas em campo e Vigor-S). Para verificar a alternativa do procedimento após o envelhecimento acelerado, plântulas coletadas após três dias de germinação a 25 °C, após a exposição das sementes ao envelhecimento acelerado (procedimento tradicional e com solução saturada de NaCl), foram digitalizadas e analisadas pelo Vigor-S, obtendo-se índices de vigor, comprimento do hipocótilo, da raiz primária e total da plântula, posteriormente comparados com os resultados dos demais testes de vigor. As análises Vigor-S efetuadas após ambos os procedimentos do teste de envelhecimento acelerado permitem o ranqueamento de lotes de sementes quanto ao vigor, de maneira semelhante a outros testes recomendados para sementes de soja, inclusive a emergência de plântulas.

Abstract in English:

ABSTRACT: Computerized seedling image analysis is available as a resource for evaluating seed vigor or as an auxiliary component while carrying out different tests. The aim of this study was to evaluate the efficiency of the Vigor-S system for interpretation of the accelerated aging test, rather than setting up the germination test for determination of soybean seed vigor. Nine seed lots of the soybean cultivar NS 7007 IPRO were used, which were tested for germination and vigor (electrical conductivity, accelerated aging, primary root emergence, seedling emergence in the field, and Vigor-S). To check the alternative procedure after accelerated aging, seeds that had been exposed to accelerated aging (the traditional procedure and with saturated salt solution) were placed to germinate; seedling images collected three days after germination at 25 °C were digitalized and analyzed by Vigor-S, obtaining vigor indices, hypocotyl length, primary root length, and total seedling length, which were subsequently compared with the results of the other vigor tests. The Vigor-S analyses made after both procedures of the accelerated aging test allow ranking of the seed lots in regard to vigor, in a way similar to the other tests recommended for soybean seeds, including the seedling emergence test.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: A espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) consiste em uma ferramenta promissora para otimização das análises de sementes de forma rápida e assertiva. Este trabalho teve como objetivo investigar a viabilidade do NIR, associado a métodos quimiométricos, para classificar lotes de sementes de soja quanto ao potencial fisiológico. Foram utilizados 372 lotes de sementes de soja avaliados quanto ao vigor e obtidos espectros NIR das amostras de sementes. Os espectros originais foram submetidos aos métodos de pré-processamento Standard Normal Variate (SNV), SNV + 1ª e 2ª derivadas; Gap-segment derivative; e Savitzky-Golay, pelas derivadas de primeiro e segundo grau, e a combinação entre os métodos. Os lotes foram divididos em Classe I (≥ 85% de germinação após envelhecimento acelerado), Classe II (< 85% de germinação após envelhecimento acelerado) e os espectros pré-processados foram utilizados para a construção de modelos de classificação por meio dos métodos K-nearest neighbors (KNN), Partial Least Squares - Discriminant Analysis (PLS-DA), Naive Bayes (NB), Random Forest (RF) e Support Vector Machine (SVM). O modelo de classificação PLS-DA apresentou maior acurácia e kappa, seguido pelo SVM. Os menores valores de acurácia foram obtidos para os modelos NB e RF. As regiões entre os comprimentos de ondas 1.000-1.200 nm e 2.200-2.500 nm foram as mais importantes para distinguir os níveis de qualidade das sementes de soja.

Abstract in English:

ABSTRACT: Near-infrared (NIR) spectroscopy is a promising tool for optimizing seed analyses quickly and assertively. The aim of this study was to investigate the viability of NIR in association with chemometric methods in classification of soybean seed lots regarding their physiological potential. We evaluated 372 soybean seed lots for vigor and obtained NIR spectra from seed samples. The original spectra were pre-processed by the following methods: Standard Normal Variate (SNV), SNV + 1st and 2nd derivatives, Gap-segment derivative, and Savitzky-Golay for the first- and second-degree derivatives, as well as combinations of the methods. The lots were divided into Class I (≥ 85% germination after accelerated aging) and Class II (< 85% germination after accelerated aging); and the pre-processed spectra were used to build classification models through the following methods: K-nearest neighbors (KNN), Partial Least Squares - Discriminant Analysis (PLS-DA), Naive Bayes (NB), Random Forest (RF), and Support Vector Machine (SVM). The PLS-DA model showed greater classification accuracy and kappa, followed by SVM. The lowest accuracy values were obtained for the NB and RF models. The regions between the wavelengths 1,000-1,200 nm and 2,200-2,500 nm were the most important for distinguishing the quality levels of soybean seeds.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: O vigor das sementes de tabaco (Nicotiana tabacum L.) é estabelecido durante a fase de desenvolvimento das sementes, enquanto seus reguladores permanecem em grande parte desconhecidos. Foi realizada uma análise peptidômica comparativa das sementes em desenvolvimento para revelar os reguladores que envolvem o estabelecimento do vigor das sementes de tabaco. A diferença mais significativa no vigor das sementes foi observada entre as sementes colhidas aos 20 e 30 dias após a polinização (DAP), sendo então as sementes correspondentes coletadas separadamente para análise peptidômica. Um total de 2.932 e 2.812 peptídeos não redundantes foram identificados em sementes colhidas aos 20 e 30 DAP, respectivamente. Foram então caracterizados 349 peptídeos diferencialmente expressos (DEPs). Para explorar as funções potenciais desses DEPs, as análises da Gene Ontology (GO) e da Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) foram analisadas de acordo com suas proteínas precursoras. A maioria das proteínas precursoras da DEP estava envolvida na resposta ao estímulo abiótico, na resposta à água e no processamento de proteínas no retículo endoplasmático. Além disso, os peptídeos derivados das proteínas precursoras, como a late embryogenesis abundant (LEA), a proteína de choque térmico, a peroxirredoxina e as proteínas globulinas, podem regular o estabelecimento do vigor das sementes influenciando as espécies reativas de oxigênio. Os resultados fornecem uma base para uma maior exploração das funções dos peptídeos no estabelecimento do vigor das sementes de tabaco.

Abstract in English:

ABSTRACT: Seed vigor of tobacco (Nicotiana tabacum L.) is established during seed development stage, while its regulators remain largely unknown. Here, a comparative peptidomics analysis of the developing seeds was conducted to reveal the regulators involving the establishment of tobacco seed vigor. The most significant difference of seed vigor was observed between seeds harvested at 20 and 30 days after pollination (DAP), and then the corresponding seeds were collected separately for peptidomics analysis. A total of 2932 and 2812 nonredundant peptides were identified in seeds harvested at 20 and 30 DAP, respectively. In which, 349 differentially expressed peptides (DEPs) were characterized. To explore the potential functions of these DEPs, Gene Ontology (GO) and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) analysis were further analyzed according to their precursor proteins. Most DEP precursor proteins were involved in response to abiotic stimulus, response to water, and protein processing in endoplasmic reticulum. Further, the peptides derived from the precursor proteins, such as late embryogenesis abundant (LEA) protein, heat shock protein, peroxiredoxin, and globulin proteins, may regulates the establishment of seed vigor by influencing reactive oxygen species. The results provide a foundation for further exploration of the peptides functions on the establishment of seed vigor in tobacco.

Abstract in Portuguese:

Resumo: Ferramentas rápidas de fenotipagem são cruciais para a seleção de progênies em programas de melhoramento genético. Esta pesquisa foi conduzida com o objetivo de avaliar a possibilidade de uso da simulação de estresse em laboratório como forma de distinguir fenótipos de milho quanto à tolerância à seca. Foram conduzidos inicialmente dois experimentos: um em que avaliou-se a emergência de plântulas e seu crescimento em areia sob diferentes capacidades de campo; e um segundo com o uso de solução de PEG a -0.6 Mpa para umedecer o papel de germinação. Estes experimentos foram usados para distinguir características de duas linhagens contrastantes quanto à tolerância à seca: linhagem 57 - sensível e 91 - tolerante. No próximo experimento, foram produzidas sementes hibridas a partir do cruzamento de ambas as linhagens nas gerações F1; F2 e F2:3 as quais foram colocadas para germinar em papel umedecido com solução de PEG a -0.6 MPa com posterior avaliação do crescimento das sementes através da análise de imagens com o sistema GroundEye®. Pelos resultados dessa pesquisa foi possível distinguir tanto as características das linhagens parentais quanto as progênies hibridas quanto à tolerância à seca. Neste sentido, pode-se concluir que a simulação do estresse associada à análise de imagens pode ser uma ferramenta útil para fenotipagem de milho.

Abstract in English:

ABSTRACT: Faster phenotyping tools are crucial for field progeny selection. We conducted research comparing two water deficit simulation methods on contrasting cultivars for water deficit tolerance. In a first step, we conducted two experiments: one for seed germination in sand at 10% and 70% water retention capacity, being analyzed seedling emergence and growth; other for seed germination in stress simulation by moistening the germination paper with PEG solution at -0.6 MPa, being analyzed seed germination. These experiments were used to distinguish characteristics of two maize lineages with different response to drought, being 57 - sensitive and 91 - tolerant. After that, we produced hybrid progenies from these lines at generations F1, F2, and F2:3 and applied the stress simulation by moistening the germination paper with -0.6 MPa of PEG solution. The seedling size was analyzed trough image analysis by the GroundEye® system. We could distinguish both lines and its hybrids through the stress simulation and image analysis. The results indicate that maize cultivars can be phenotyped for water deficit tolerance either 5 days postsowing through stress simulation or via image analysis of root length from seedlings germinated under -0.6 MPa. This method provides faster, more accurate, and more cost-effective methods for assessing water deficit tolerance in maize cultivars.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: O painço (Setaria italica L.) é um cereal com potencial como alimento funcional devido ao seu alto valor nutricional e à sua ampla adaptabilidade a condições ambientais desfavoráveis. As características relacionadas às sementes dessa espécie são difíceis de observar devido ao seu pequeno tamanho. Portanto, o desenvolvimento de um método eficiente e preciso para caracterizar sementes de painço utilizando tecnologia de imagem digital é essencial. Este estudo teve como objetivo caracterizar a morfologia das sementes para avaliação da variabilidade de genótipos de painço locais da Indonésia e desenvolver um modelo para estimar o peso de 100 sementes usando o software ImageJ. Um total de 28 genótipos de painço locais da Indonésia foram utilizados neste estudo para caracterização da morfologia das sementes e o desenvolvimento do modelo de estimativa de peso de 100 sementes. As sementes dos diferentes genótipos de painço da Indonésia exibiram diversos caracteres morfológicos distintos. O modelo de estimativa de peso de 100 sementes (y = 0,123x - 0,0821 (R² = 0,9223)) demonstrou uma correlação positiva altamente significativa (r = 0,96, p < 0,01) entre os pesos previstos e reais de 100 sementes. O coeficiente de correlação da validação do modelo foi de 0,8731 (p < 0,01), indicando que o modelo obtido poderia estimar o peso de 100 sementes de painço em estudos futuros.

Abstract in English:

ABSTRACT: Foxtail millet (Setaria italica L.) is a cereal crop with potential as a functional food due to its high nutritional value and its wide adaptability to unfavorable environmental conditions. Seed-related traits of foxtail millet are difficult to observe due to its small size. Therefore, the development of an efficient and accurate method for characterizing foxtail millet seeds using digital imaging technology is essential. This study aimed to characterize the seed morphology for variability assessment of Indonesian local foxtail millet genotypes and to develop a model to estimate the 100-seed weight using ImageJ. A total of 28 Indonesian local foxtail millet genotypes were used in this study for seed morphology characterization and the development of the 100-seed weight estimation model. Foxtail millet genotypes from different regions in Indonesia exhibited diverse seed morphologies. The 100-seed weight estimation model (y = 0.123x - 0.0821 (R² = 0.9223)) demonstrated a highly significant positive correlation (r = 0.96, p < 0.01) between the predicted and actual 100-seed weights. The correlation coefficient from model validation was 0.8731 (p < 0.01), indicating that the obtained model could estimate the 100-seed weight of foxtail millet seeds in future studies.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: A dessecação interrompe a aquisição da qualidade fisiológica de sementes de soja, que atinge seu máximo em R9. Contudo, isto pode ser mitigado pelo estádio de aplicação e o herbicida utilizado. Objetivou-se caracterizar a aquisição da qualidade fisiológica de sementes de soja de plantas dessecadas por herbicidas em estádios distintos. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 3X6, sendo três estádios fenológicos (R6, R7.1, R7.3) e seis aplicações de dessecantes (Diquat 1,5 L.ha-1; Glufosinato 1,5 L.ha-1 e 2 L.ha-1; Diquat 1,0 L.ha-1 + Glufosinato 1,0 L.ha-1; Saflufenacil 140 g.ha-1 + Glufosinato 1,0 L.ha-1; e Saflufenacil 140 g.ha-1 + Diquat 1,0 L.ha-1), com quatro repetições. Avaliaram-se: taxa de dessecação, germinação, tolerância à dessecação (DT), longevidade (P50), viabilidade após um ano de armazenamento e peso de mil sementes. A aquisição da germinação e DT de sementes de plantas dessecadas por Diquat, Diquat+Glufosinato, Saflufenacil+Diquat e Saflufenacil+Glufosinato ocorre quando a aplicação é feita em R6, e para Glufosinato, em R7.1. O uso de de Diquat + Glufosinato e a combinação destes com Saflufenacil apresentou menor impacto na aquisição da longevidade de sementes de soja, sendo maior quando aplicados em R7.3.

Abstract in English:

ABSTRACT: Desiccation interrupts the acquisition of physiological quality in soybean seeds, as this quality peaks at R9. However, this interruption can be mitigated by the stage in which herbicide is applied and which herbicide is used. The aim of this study was to characterize the acquisition of physiological quality in soybean seeds from plants desiccated by herbicides at different stages. A completely randomized experimental design was used in a 3×6 factorial arrangement, consisting of three phenological stages (R6, R7.1, R7.3) and six different desiccant treatments (Diquat 1.5 L.ha-1; Glufosinate 1.5 L.ha-1 and 2.0 L.ha-1; Diquat 1.0 L.ha-1 + Glufosinate 1.0 L.ha-1; Saflufenacil 140 g.ha1 + Glufosinate 1.0 L.ha-1; and Saflufenacil 140 g.ha-1 + Diquat 1.0 L.ha-1), with four replications. The following evaluations were made: desiccation rate, germination, desiccation tolerance (DT), longevity (P50), viability after one year of storage, and thousand seed weight. Seeds are able to germinate and have DT when plant desiccation through application of Diquat, Diquat + Glufosinate, Saflufenacil + Diquat, and Saflufenacil + Glufosinate occurs at R6, and for Glufosinate, at R7.1. The use of Diquat + Glufosinate and their combination with Saflufenacil showed less impact on acquisition of soybean seed longevity, which was better when application was made at R7.3.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: O teste de tetrazólio avalia de forma rápida a viabilidade das sementes, cuja eficiência depende de ajustes metodológicos para cada espécie. Com isso, objetivou-se avaliar a viabilidade em sementes de Anadenanthera colubrina por meio desse teste. As sementes foram envelhecidas por 12 e 24 horas para obter diferenças na qualidade fisiológica. A qualidade inicial foi avaliada pelos testes de germinação; emergência; IVG e IVE; TMG e TME. Para o teste de tetrazólio utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 9 e os tratamentos constaram: três condições de envelhecimento acelerado - EA (0, 12 e 24 h de EA) e nove combinações entre concentrações e tempo de imersão no sal de tetrazólio: 0,075%/4 h; 0,075%/6 h; 0,075%/8 h; 0,1%/4 h; 0,1%/6 h; 0,1%/8 h; 0,5%/4 h; 0,5%/6 h; 0,5%/8 h, com quatro repetições de 25 sementes, avaliados sob as temperaturas de 35 e 40 °C. As sementes foram classificadas em viáveis e vigorosas, viáveis e não vigorosas e inviáveis. O teste de tetrazólio foi eficiente para estimar a viabilidade de sementes de A. colubrina. Para isso, deve-se realizar o desponte na região oposta a micrópila, com pré-umedecimento em água por 10 h, seguido da remoção do tegumento e imersão na solução de tetrazólio a 0,1%, por 4 h, a 35 °C. Nessa condição, o teste de tetrazólio foi eficiente para identificar diferenças na qualidade fisiológica de sementes não envelhecidas e envelhecidas por 12 e 24 horas.

Abstract in English:

ABSTRACT: The tetrazolium test quickly assesses seed viability, the efficiency of which depends on methodological adjustments for each species. Therefore, the objective was to evaluate the viability of Anadenanthera colubrina seeds using this test. The seeds were aged for 12 h and 24 h to obtain differences in physiological quality. Initial quality was assessed by the following tests: germination, emergence, GSI and ESI, and MGT and MET. For the tetrazolium test, a completely randomized experimental design was used in a 3 × 9 factorial arrangement consisting of three accelerated aging (AA) conditions (0, 12, and 24 h of AA) and nine combinations between concentrations of tetrazolium salt and immersion time in this salt (0.075% / 4 h, 0.075% / 6h, 0.075% / 8h, 0.1% / 4 h, 0.1% / 6 h, 0.1% / 8 h, 0.5% / 4 h, 0.5% / 6 h, and 0.5% / 8 h), with four replications of 25 seeds, evaluated at temperatures of 35 °C and 40 °C. The seeds were classified as viable and vigorous, viable and not vigorous, and inviable. The tetrazolium test was effective for estimating the viability of A. colubrina seeds. To make this estimation, the seeds should be chipped in the region opposite the micropyle, then pre-moistened in water for 10 h, followed by removal of the seed coat and immersion in a 0.1% tetrazolium solution for 4 h at 35 °C. Under these conditions, the tetrazolium test successfully identified differences in the physiological quality of unaged seeds and seeds aged for 12 h and 24 h.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: Atualmente a demanda não é somente para híbridos de milho mais produtivos, mas também que apresentem alta qualidade fisiológica de sementes. A qualidade de sementes é considerada o somatório dos atributos genéticos, físicos, fisiológicos e sanitários que interferem diretamente no vigor das plantas. Objetivou-se avaliar os parâmetros fisiológicos de sementes dos parentais e híbridos de milho obtidos, por meio de análises fisiológicas e técnicas de análise de imagens, bem como estudar a viabilidade da seleção simultânea para a qualidade fisiológica de sementes e produtividade de grãos. Foram realizados dois experimentos, um à campo e o outro em laboratório. Os parâmetros avaliados em campo foram dias para o florescimento feminino, dias para o florescimento masculino, inserção da 1ª espiga, altura de plantas e produtividade de grãos. Para a qualidade fisiológica foram obtidos os atributos de germinação aos quatro dias, germinação aos sete dias, vigor pelo teste de frio, índice de velocidade de emergência e a razão do comprimento da raiz pelo comprimento da parte aérea através do GroundEye®. Obteve-se a heterose para os caracteres agronômicos e fisiológicos. O desdobramento dos efeitos por meio do contraste entre híbridos e recíprocos permitiu testar o efeito materno. As magnitudes da heterose permitem inferir que quanto maior o número de ciclos seletivos e de recombinação, em média maior será a heterose para os caracteres produtividade de grãos e germinação das sementes. A resposta correlacionada indica que híbridos intervarietais mais produtivos apresentam melhor qualidade fisiológica de sementes.

Abstract in English:

ABSTRACT: Currently, the demand is not only for more productive corn hybrids, but also for those with high physiological seed quality. Seed quality is considered the sum of genetic, physical, physiological and sanitary attributes that directly interfere in plant vigor. The objective of this study was to evaluate the physiological parameters of the seeds of parents and maize inter varietal hybrids obtained in a reciprocal recurrent selection program through physiological and image analysis techniques and either to study the feasibility of simultaneously selecting for seed physiological quality and grain yield. Two experiments were performed, one in the field and the other in the laboratory. The evaluated traits in the field were days of female flowering, days of male flowering, insertion of the 1st ear, plant height and grain yield. For the physiological quality, the attributes of germination at four days, germination at seven days, vigor by the cold test, emergence speed index, and the ratio of the root length to shoot length were obtained using GroundEye®. Heterosis was measured for the agronomic and physiological traits. Through the contrast between the inter varietal crosse hybrids and reciprocals we measured the maternal effect. The magnitudes of heterosis allowed us to infer that as greater as the number of selection and recombination cycles, on average, greater heterosis for the traits grain yield and seed germination. The correlated response indicated that, high yield intervarietal hybrids have better seed physiological quality.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: O tratamento de sementes pode ser realizado em duas modalidades: On-Farm ou via tratamento industrial (TSI). A avaliação da qualidade do tratamento é crucial, considerando a porcentagem de recobrimento pelo produto fitossanitário e a adequação da dose. Nesse contexto, o objetivo neste trabalho foi avaliar a utilização da análise computadorizada de imagem de alta resolução na avaliação do recobrimento de sementes de soja tratadas. Além disso, buscou-se caracterizar os perfis de qualidade de recobrimento e adequação de dose em sementes tratadas no agronegócio brasileiro. Foram coletadas 150 amostras de sementes tratadas de ambas as modalidades em diversos produtores de soja do Brasil e avaliadas quanto à porcentagem de recobrimento por meio da quantificação de cor em análise de imagens com alta resolução e quanto à porcentagem do ingrediente ativo inseticida por meio de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC). A análise de imagem mostrou eficiência na quantificação do recobrimento, independentemente da cor dominante. O recobrimento possui uma relação direta com a assertividade da dose na modalidade de TSI. Sementes tratadas via TSI tendem a ter maior qualidade e homogeneidade de tratamento em comparação com as On-Farm, apresentando recobrimentos e assertividade de doses adequados. Nas sementes tratadas On-Farm, observou-se heterogeneidade na qualidade do tratamento, com variação significativa no recobrimento e assertividade da dose.

Abstract in English:

ABSTRACT: Seed treatment can be carried out in two modalities: On-Farm or via industrial treatment (IST). Evaluating the quality of the treatment is crucial, considering the percentage of coating by the phytosanitary product and the adequacy of the dose. In this context, the aim of this study was to evaluate the use of high-resolution computerized image analysis to assess the coating of treated soybean seeds. In addition, it was sought to characterize the quality profiles of coating and dose adequacy in treated seeds in the Brazilian agribusiness. 150 samples of seed treated in both modalities were collected from various soybean producers in Brazil and evaluated for the percentage of coating by means of color quantification in high-resolution image analysis and for the percentage of the active insecticide ingredient by means of High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Image analysis was effective in quantifying coating, regardless of the dominant color. Coating correlated directly with dose effectiveness in the IST modality. Seeds treated via IST tended to have higher quality and homogeneity of treatment compared to On-Farm treated seeds, showing adequate coating and dose effectiveness. On-Farm treated seeds showed heterogeneity in treatment quality, with significant variation in coating and dose effectiveness.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: A germinação é um processo de alta atividade metabólica nas plantas envolvendo a utilização de componentes de armazenamento presentes na semente para o desenvolvimento das plântulas. A indução química é um processo no qual diferentes tipos de compostos são utilizados para promover a ativação de vias metabólicas secundárias. O objetivo foi identificar o efeito da indução química com ácido salicílico (SA) (1 e 5 mM) na germinação das sementes de grão-de-bico, na porcentagem de germinação, no comprimento da radícula e no teor de proteína das plântulas. As frações proteicas solúveis e a atividade inibitória da tripsina foram quantificadas nas plântulas, e os padrões proteicos foram identificados por eletroforese em gel de poliacrilamida. O tratamento com ácido salicílico 5 mM diminuiu tanto a porcentagem de germinação quanto o comprimento da radícula. O teor da fração albumina das plântulas foi reduzido com 1 mM de SA. A atividade inibitória da tripsina na fração globulina diminuiu nas plântulas submetidas a ambos tratamentos SA. Os padrões eletroforéticos de proteínas das partes aéreas induzidas por SA permaneceram semelhantes àqueles sem indução. A parte aérea de grão de bico induziu, de maneira dose-dependente, alterações no desenvolvimento das plântulas, na concentração das frações proteicas e reduziram a atividade inibitória da tripsina.

Abstract in English:

ABSTRACT: Germination is a process of high metabolic activity in plants that involves the use of storage components present in seeds for seedling development. Chemical induction is a process in which different types of compounds are used to promote the activation of secondary metabolic pathways. The objective of the present study was to determine the effect of chemical induction with salicylic acid (SA) (1 and 5 mM) on chickpea seed germination, germination percentage, radicle length and protein content in seedlings. Soluble protein fractions and trypsin inhibitory activity were quantified in the seedlings, and protein patterns were identified by polyacrylamide gel electrophoresis. Treatment with 5 mM salicylic acid decreased both the germination percentage and the length of the radicle. The albumin fraction content of the seedlings was reduced with 1 mM SA. The trypsin inhibitory activity in the globulin fraction decreased in seedlings treated with both SA treatments. Protein electrophoretic patterns from SA-induced seedlings remained similar to those without induction. In a dose-dependent manner, chickpea seedlings exhibited changes in seedling development, concentration of protein fractions, and reduced trypsin inhibitory activity.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: O uso de uma metodologia de germinação adequada é crucial para que possibilite a expressão do potencial germinativo do lote de sementes, principalmente quando estão tratadas com produtos fitossanitários, pois em alguns substratos e condições podem ocorrer fitotoxidez e os valores serem subestimados. Neste contexto, objetivou-se neste estudo avaliar a metodologia de germinação em rolo de papel mais vermiculita (RP+V) e a possibilidade de validação estatística dessa para uso em laboratórios de rotina. Foram utilizados quatro lotes de sementes de duas cultivares, com diferentes níveis de vigor e tratamentos químicos inseticidas (controle, tiametoxam + ciantraniliprole, clotianidina + fipronil e imidacloprido + tiodicarbe, todas sementes foram tratadas com fungicida). As amostras foram preparadas e enviadas para 13 laboratórios credenciados no Ministério da Agricultura e Pecuária (MAPA), Brasil, para análise de germinação por RP+V. Nas análises dos dados coletados foram utilizadas metodologias estatísticas para avaliar a repetibilidade e a reprodutibilidade do método, bem como avaliar sua precisão e acurácia. Os dados de plântulas normais de soja avaliadas com a metodologia de rolo de papel com vermiculita (RP+V) apresentam repetibilidade, reprodutibilidade, precisão e acurácia dentro dos parâmetros críticos de 1% e 5%. A metodologia proposta é confiável para ser implementada de forma rotineira na avaliação de sementes de soja, sobretudo para as tratadas com produtos fitossanitários.

Abstract in English:

ABSTRACT: The use of an appropriate germination method is crucial to allow expression of the germination potential of the seed lot, especially when the seeds are treated with phytosanitary products, since phytotoxicity can occur in some substrates and under some conditions and the germination values will be underestimated. In this context, the aim of this study was to evaluate the methodology of germination in a rolled paper plus vermiculite (RP+V) and the possibility of its statistical validation for routine use in laboratories. Four seed lots of two cultivars with different vigor levels and chemical insecticide treatments (control, thiamethoxam + cyantraniliprole, clothianidin + fipronil, and imidacloprid + thiodicarb, all seeds were treated with fungicide) were used. The samples were prepared and sent to 13 laboratories accredited by the Ministério da Agricultura e Pecuária (MAPA) for germination assessment with RP+V. The collected data were analyzed using statistical methodologies to assess the repeatability and reproducibility of the method, as well as its precision and accuracy. The data from normal soybean seedlings evaluated using the rolled paper plus vermiculite (RP+V) methodology show repeatability, reproducibility, precision, and accuracy within the critical parameters of 1% and 5%. The proposed methodology is reliable and can be routinely implemented in evaluation of soybean seeds, especially those treated with phytosanitary products.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: As sementes são utilizadas para a conservação, melhoramento genético e produção de mudas de espécies nativas e cultivadas. Porém, um desafio tem sido a dormência em sementes, processo que impede ou retarda a germinação, atrasando ou dificultando o seu uso nessas aplicações. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar, compreender e superar, por meio de estudos de escarificação, a dormência de sementes de Rubus sellowii, espécie de framboesa nativa do Brasil. Foi confirmada a existência de uma camada de impedimento da absorção de água nas sementes de R. sellowii. A escarificação das sementes com ácido sulfúrico por 10 a 20 minutos aumentou a germinação (até 42,5% e 51,3%, respectivamente) e o índice de velocidade de germinação (1,01 e 1,58), comparado às sementes não escarificadas que não apresentaram germinação. Dessa forma, a escarificação foi necessária para superar a dormência e permitir a germinação das sementes de R. sellowii. Assim como nos experimentos in vitro, a germinação em substrato foi favorecida pela incubação em condições de câmara de germinação com alternância de temperatura dia/noite, promovendo a germinação das sementes de R. sellowii. A alternância de temperatura mostrou-se um fator importante no controle da germinação de sementes de R. sellowii.

Abstract in English:

ABSTRACT: The seeds are used for conservation, genetic improvement and production of seedlings of native and cultivated species. However, seed dormancy has been a challenge, a process that prevents or delays germination, delaying or hindering their use in these applications. Thus, this study aimed to evaluate, understand and overcome, the seed dormancy in Rubus sellowii, a raspberry species native to Brazil. In our observations it was confirmed the existence of a rigid layer in seeds of R. sellowii that impedes water absorption. Seed scarification using sulfuric acid for 10 to 20 minutes increased the germination (up to 42.5% and 51.3%, respectively), and germination speed index (1.01 and 1.58), compared to no seed germination without scarification. Therefore, scarification was necessary and sufficient to overcome dormancy and allow the germination of R. selowii seeds. As well as in vitro experiments, the germination in substrate was favored by incubation under germination chamber conditions with day/night temperature alternation, improving R. sellowii seed germination. The alternation of temperature proved to be an important factor in controlling the germination of R. sellowii seeds.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: Uma das formas de se obter conhecimento sobre as diferenças e semelhanças entre os comportamentos das sementes ortodoxas e recalcitrantes durante o processo de maturação é analisando as fases imaturas das sementes ortodoxas e as variações em suas características, conforme as condições ambientais nas quais foram formadas. Diante disto, neste trabalho, os frutos de Erythrina speciosa Andrews foram coletados em Florianópolis (SC), Lajeado (RS) e São Paulo (SP) entre os meses de agosto e novembro. As sementes, extraídas, foram classificadas em seis estádios diferentes de maturação. Armazenadas a 7 °C, e os experimentos realizados iniciaram em até cinco dias. O teor de água e a massa seca foram medidos pelo método da estufa a 103 ± 3 °C. A germinação foi analisada a 25°C e 70% de umidade relativa, com avaliações a cada dois dias por 30 dias. Para indução de dormência, as sementes foram secas até 10% de água. A análise estatística usou ANOVA e teste de Tukey a 5%. Observou-se que as sementes imaturas apresentaram grandes variações de comportamento em função de época e local de coleta, para uma mesma idade cronológica, reforçando a ideia de que variações no comportamento das sementes podem ser decorrentes do seu grau de maturação no momento em que são dispersas.

Abstract in English:

ABSTRACT: Analyzing unripe phases of orthodox seeds and the variations in traits depending on environmental conditions under which they were formed is a way of gaining knowledge on the differences and similarities between orthodox and recalcitrant seed behavior. From this perspective, in this study fruits of Erythrina speciosa Andrews were collected in Florianópolis (SC), Lajeado (RS) and Sao Paulo (SP) in August and November. Seeds were extracted and classified into six different maturation stages. Seeds were stored at 7 °C for a maximum of five days until the beginning of the experiments. Moisture content and dry matter content were measured through the oven method (103 ± 3 °C). Germination was analyzed at 25 °C and 70% of relative humidity, with evaluations being made every two days for 30 days. To induce dormancy, seeds were dried to 10% moisture content. We ran an analysis of variance (ANOVA) and Tukey’s test at 5% as statistical analysis. We observed that unripe seeds showed a wide behavior variation depending on the collection period and site, for a same chronological age, reinforcing the idea that the seed behavior variation may be due to the maturation degree at the moment of seed dispersal.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: A quinoa (Chenopodium quinoa) tem ganhado atenção especial em todo o mundo devido ao seu maior valor nutricional e à sua capacidade de adaptação a diferentes ambientes. Nesse estudo, foi explorado como a germinação das sementes de quinoa é regulada. O gene CqNLP1 foi identificado e clonado devido ao seu maior nível de expressão em sementes de quinoa. O papel do CqNLP1 na germinação de sementes foi estudado com base em espécies modelo como Arabidopsis sp. A função do NO3 - durante a germinação de sementes de quinoa foi analisada. Os resultados mostraram que o gene CqNLP1 pode restaurar a taxa de germinação das cepas mutantes nlp8-1 e nlp8-2 de Arabidopsis, sugerindo que o gene CqNLP1 desempenha um papel importante na promoção da germinação de sementes. O nível apropriado de NO3 - poderia melhorar a taxa de germinação das sementes de quinoa, promover a decomposição e utilização de proteína solúvel e ABA, aumentar o nível de expressão de CqNLP1 e CYP707A2 durante a germinação. A concentração ideal de NO3 - para promover a germinação das sementes é de 1 mM.

Abstract in English:

ABSTRACT: Quinoa (Chenopodium quinoa) has earned special attention worldwide due to its higher nutritional value and its adaptive ability to contrasting environments. Here, it was explored how quinoa seed germination is regulated. CqNLP1 gene was identified and cloned due to its higher expression level in quinoa seeds. The role of CqNLP1 in seed germination was studied based on model species as Arabidopsis sp. The function of NO3 - during seed germination of quinoa was analyzed. The results showed CqNLP1 gene can restore the germination rate of Arabidopsis mutant nlp8-1 and nlp8-2 strains, suggesting that CqNLP1 gene plays an important role in promoting seed germination. Appropriate level of NO3 - could improve the germination rate of quinoa seeds, promote the decomposition and utilization of soluble protein and ABA, increase the expression level of CqNLP1 and CYP707A2 during germination. The optimal NO3 - concentration to promote seed germination is 1mM.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: A sensibilidade à dessecação é uma condição presente em sementes de diversas espécies arbóreas de importância econômica e ecológica, o que torna tais sementes incapazes de tolerar a secagem e o armazenamento. Assim, são necessários estudos que busquem estratégias para manter a viabilidade dessas sementes após serem submetidas à secagem. Uma alternativa para esse fim é a utilização de priming em soluções de potencial osmótico conhecido. Soluções de polietilenoglicol, glicerol, bem como fitohormônios como ácido abscísico e ácido salicílico estão relacionados à tolerância ao estresse em sementes. O objetivo deste trabalho foi estudar sementes sensíveis à dessecação de Inga vera, Eugenia uniflora e Tapirira guianensis, utilizando soluções de PEG, SA, sacarose, glicerol e combinações de SA+PEG na tentativa de reduzir a sensibilidade à dessecação das sementes. As respostas variaram de acordo com a espécie, mas em geral resultados bem-sucedidos na manutenção da viabilidade das sementes após a secagem foram obtidos a partir do tratamento das sementes com sacarose, glicerol e combinações de PEG e SA. O tratamento de sementes com estes compostos é promissor na redução da sensibilidade à dessecação de sementes de espécies arbóreas.

Abstract in English:

ABSTRACT: Desiccation sensitivity is a condition present in seeds of several tree species of economic and ecological importance, which makes such seeds unable to tolerate drying and storage. Thus, studies that seek strategies to maintain the viability of such seeds after being subjected to drying are necessary. An alternative for this purpose is the use of priming in solutions of known osmotic potential. Solutions of polyethylene glycol (PEG), glycerol, as well as phytohormones such as abscisic acid (ABA) and salicylic acid (SA) are related to stress tolerance in seeds. The objective of this work was to study desiccation sensitive seeds of Inga vera, Eugenia uniflora and Tapirira guianensis, using solutions of PEG, SA, sucrose, glycerol and combinations of SA+PEG in an attempt of reducing seed desiccation sensitivity. The responses varied according to the species, but in general, successful results in maintaining the viability of the seeds after drying were obtained from the treatmen of seed with sucrose, glycerol and combinations of PEG and SA. Treatment of seeds with these compounds is promising in reducing the desiccation sensitivity of seeds of tree species.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: A conservação ex situ de sementes recalcitrantes tem sido um dos maiores desafios da tecnologia de sementes. Diferentes estratégias surgiram nos últimos anos e dentre essas estratégias, o condicionamento osmótico em temperaturas controladas tem demonstrado excelentes resultados. Portanto, o objetivo desta pesquisa foi armazenar sementes recalcitrantes de E. uniflora por meio de condicionamento osmótico, a fim de reduzir o metabolismo dessas sementes e ampliar sua capacidade de armazenamento. As sementes foram armazenadas nas temperaturas de 10 e 25 °C em soluções de PEG a 0,0 (água), -0,5, -1,0, -1,5 e -2,0 MPa e sem umedecimento, durante 3, 6, 12 e 18 meses. Os resultados demonstraram redução do metabolismo nos tratamentos com PEG, e a viabilidade das sementes foi mantida após 18 meses a 25 °C e -1,5 MPa.

Abstract in English:

ABSTRACT: The ex situ conservation of recalcitrant seeds has been one of the biggest challenges in seed technology. Different strategies have emerged in recent years and among these strategies, osmotic conditioning at controlled temperatures has shown excellent results. Therefore, the objective of this research was to store recalcitrant seeds of E. uniflora through osmotic conditioning in order to reduce the metabolism of these seeds and extend their storability. The seeds were stored at temperatures of 10 and 25 °C in PEG solutions at 0.0 (water), -0.5, -1.0, -1.5, and -2.0 MPa, as well as without moistening, for 3, 6, 12, and 18 months. There was a reduction in metabolism in the treatments with PEG, and seed viability was maintained after 18 months at 25 °C and -1.5 MPa.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: A predação de sementes é um problema que limita o uso da semeadura direta de espécies arbóreas, sendo necessário o desenvolvimento de estudos envolvendo produtos utilizados no tratamento dessas sementes. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito do tratamento com inseticidas sobre o armazenamento e germinação de sementes de seis espécies florestais. As sementes foram tratadas com tiametoxam e ciantraniliprole e colocadas para germinar nos substratos papel e areia, a 25 °C, sob luz constante. Para o armazenamento as sementes foram tratadas e com o tempo de 0, 3 e 6 meses foram realizadas análises, para ambos os testes foram avaliadas as variáveis: germinação, mortalidade, sementes duras, plântulas anormais, comprimento médio de raiz primária, parte aérea e índice de velocidade de germinação (IVG). Para a Senna multijuga, o tratamento com inseticidas foi indiferente. No caso de Peltophorum dubium e Enterolobium contortisiliquum, os tratamentos proporcionaram resultados positivos para vigor e desenvolvimento de plântulas. Em Guazuma ulmifolia foi observado um efeito negativo dos tratamentos sobre a variável comprimento de raiz primária. Sementes de Bowdichia virgilioides e Hymenaea courbaril apresentaram sensibilidade aos tratamentos. Foi possível armazenar sementes de P. dubium e E. contortisiliquum tratadas com tiametoxam por até seis meses.

Abstract in English:

ABSTRACT: Seed predation is a problem that limits the use of direct sowing of tree species, and it is necessary to develop studies involving products used in seed treatment. The objectives of this study were to evaluate the effects of treatment with insecticides on the storage and germination of seeds of six forest species. Seeds were treated with thiamethoxam and cyantraniliprole and germinated on paper and sand substrates at 25 °C under constant light. For storage, the seeds were treated and analyzed at 0, 3 and 6 months. For both tests, the following variables were evaluated: germination, mortality, hard seeds, abnormal seedlings, average length of shoot and primary root, and germination speed index (GSI). For Senna multijuga, treatment with insecticides had no effect. Peltophorum dubium and Enterolobium contortisiliquum showed positive effects of the treatments on seedling vigor and development, while Guazuma ulmifolia displayed a negative effect on primary root length. Bowdichia virgilioides and Hymenaea courbaril seeds were sensitive to the treatments. It is possible to treat and store P. dubium and E. contortisiliquum seeds with thiamethoxam for up to six months.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: Bolhas ultrafinas (UFB) e água ativada por plasma (PAW) são tecnologias de tratamento de água bem conhecidas que foram recentemente exploradas para osmocondicionamento de sementes. A maioria dos resultados demonstrou melhorias no vigor e viabilidade das sementes, hipotetizadas como sendo devido a espécies reativas de oxigênio (EROs). Este estudo determinou a técnica ideal de preparação usando UFB e PAW para sementes deterioradas de Allium cepa var. ascalonicum. Sementes com baixa viabilidade (taxa de germinação <80%) foram preparadas por 24 horas com água UFB (níveis de oxigênio dissolvido de 18 e 24 mg.L-1) e PAW (cinco concentrações de ozônio: 0; 0,1; 0,5; 1,0; 4,0 mg.L-1) e três tempos de exposição (10, 20 e 30 min) em experimentos separados. UFB e PAW aumentaram a taxa de germinação e a emergência da radícula para >80%, semelhante ao controle. O nível ideal de PAW foi 0,1 ppm de ozônio. A duração da exposição ao plasma demonstrou variabilidade na eficácia da preparação. As alterações internas de EROs da semente devido aos EROs produzidos pelo UFB e PAW melhoraram o metabolismo pré-germinativo das sementes, ou seja, o equilíbrio de EROs, a respiração e a integridade da membrana. Isso pode preparar o cenário para a viabilidade e o aumento do vigor das sementes deterioradas.

Abstract in English:

ABSTRACT: Ultra-fine bubbles (UFB) and plasma-activated water (PAW) are well-known water treatment technologies that have recently been explored for seed priming. Most results demonstrated improvements in seed vigor and viability, hypothesized to be due to reactive oxygen species (ROS). This study aimed to determine the optimum priming technique using UFB and PAW for deteriorated true shallot seeds (TSS). The TSS with various expiration dates and low viability (germination rate <80%) were primed for 24 hours with UFB water (dissolved oxygen levels of 18 and 24 mg.L-1) and PAW (five ozone concentrations, 0; 0.1; 0.5; 1.0; 4.0 mg.L-1 and three exposure times (10, 20, and 30 min) at separated experiment. The results showed that UFB and PAW effectively improved seed physiology. It increased the germination rate and radicle emergence to >80%, similar to fresh TSS. The UFB water treatment dissolved oxygen levels resulting in similar improvement, whereas PAW with 0.1 mg.L-1 ozone was the optimum treatment level. The exposure duration demonstrated variability in the PAW priming effectivity. Internal seed ROS alterations due to UFB- and PAW-produced ROS improved TSS pre-germinative metabolism, i.e., hydrolytic enzyme activity, respiration rate, and membrane integrity. Thus, it potentially underlined the viability and vigor enhancement of deteriorated TSS.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: O rasgo é um “defeito fisiológico” que ocorre no tegumento das sementes de soja e afeta a sua integridade. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da presença de rasgo no tegumento sobre a qualidade fisiológica e armazenabilidade de sementes de soja. Utilizou-se sementes de três lotes, sendo um da cultivar NS 7209 IPRO e dois da cultivar 8473 RSF, produzidas nos estados de Goiás e Mato Grosso. Cada lote foi segregado manualmente em três porções, sendo elas: Lote original (LO), sementes com tegumento íntegro (TI) e com presença de rasgo no tegumento (TR), as quais foram armazenadas sob as temperaturas de 15 °C e 28 °C durante 270 dias. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado. Foram avaliados o vigor e viabilidade pelo teste de tetrazólio, primeira contagem de germinação, porcentagem de germinação, envelhecimento acelerado e condutividade elétrica aos 0, 45, 90, 135, 180, 225 e 270 dias de armazenamento, além de emergência em canteiro aos 0, 90, 180 e 270 dias. A presença de rasgo no tegumento da semente de soja reduziu a qualidade fisiológica dos lotes em todos os testes realizados quando comparada a semente com o tegumento íntegro, de forma mais acentuada no armazenamento a 28 °C. O rasgo no tegumento contribui para o aumento da deterioração das sementes, quando o armazenamento se dá sob condição de alta temperatura.

Abstract in English:

ABSTRACT: Seed coat cracking is a “physiological defect” that occurs in soybean seeds, affecting their integrity. The objective of this study was to evaluate the effect of seed coat cracking on the physiological quality and storability of soybean seeds. Seeds from three lots were used: one from the NS 7209 IPRO cultivar and two from the 8473 RSF cultivar, produced in the states of Goiás and Mato Grosso, Brazil. Each lot was manually segregated into three portions: the original lot (OL), seeds with an intact seed coat (IS), and seeds with a cracked seed coat (CS), which were stored at temperatures of 15 °C and 28 °C for 270 days. The experiment was carried out in a completely randomized design. Vigor and viability were evaluated using the tetrazolium test, first germination count, germination test, accelerated aging, and electrical conductivity at 0, 45, 90, 135, 180, 225, and 270 days of storage, as well as seedling emergence in a seedbed after 0, 90, 180, and 270 days of storage. Seed coat cracking in soybean reduced the physiological quality of the lots in all the tests compared to seeds with intact seed coats, and this effect was more pronounced when seeds were stored at 28 °C. Seed coat cracking contributes to increased seed deterioration in soybean when seeds are stored under high-temperature conditions.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: O aquecimento global impacta significativamente o meio ambiente, afetando diretamente o desenvolvimento das plantas. Neoglaziovia variegata é uma Bromeliaceae endêmica da Caatinga, possui fibras de alta resistência usadas para geração de renda e apresenta potencial paisagístico e medicinal. O estudo teve como objetivo identificar os limites térmicos e salinos que influenciam a germinação dessa espécie. As sementes foram colocadas para germinar em temperaturas constantes entre 15 e 40 °C e em outro experimento em substrato embebido em solução de NaCl de 0 a 14 dS.m-1. Foi também avaliada a combinação de estresses térmicos e salinos e a recuperação das sementes a condições estressantes. Os experimentos seguiram um delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições de 25 sementes durante 28 dias. Os dados foram analisados pelos modelos de tempo térmico e salino, estabelecendo-se os limites para germinação. As temperaturas mínimas e máximas para germinação são 14,3 e 41,7 °C, respectivamente, com a temperatura ideal de 31,1 °C. O limite de germinação em meio salino é 16,2 dS.m-1. As sementes demonstraram viabilidade após serem removidas do estresse. A ampla faixa de temperatura e o alto limite salino mostram que a espécie pode sobreviver aos cenários mais pessimistas de mudanças climáticas.

Abstract in English:

ABSTRACT: Global warming significantly impacts the environment, directly affecting plant development. Neoglaziovia variegata (Arruda) Mez is a Bromeliaceae endemic to the Caatinga, has highly resistant fibers used for income generation and has landscaping and medicinal potential. The study aimed to identify the thermal and saline thresholds that influence the germination of this species. In different experiments, the seeds were placed to germinate at constant temperatures between 15 and 40 °C and in substrate soaked in NaCl solution from 0 to 14 dS.m-1. The combination of thermal and salt stresses and the recovery of seeds after stress were also evaluated. All experiments followed a completely randomized design, with four replications of 25 seeds and lasted 28 days. The data were analyzed by thermal time and halotime models, establishing the thresholds for germination. The minimum and maximum temperatures for germination were 14.3 and 41.7 °C, respectively, with the ideal temperature of 31.1 °C. The germination threshold in saline medium was 16.2 dS.m-1. The seeds showed viability after being removed from the stress condition. The wide temperature range and high saline threshold show that the species can survive the most pessimistic climate change scenarios.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: Os testes de emissão de raiz primária e condutividade elétrica são testes rápidos que têm sido usados para estimar o vigor de sementes de várias espécies, entretanto poucos estudos são direcionados para o trigo. O objetivo do trabalho foi avaliar a eficiência dos testes de emissão de raiz primária e condutividade elétrica para a classificação de cultivares e lotes de sementes trigo quanto ao vigor. Utilizou-se sementes de trigo de seis cultivares representadas por um lote cada e cinco lotes da cultivar CD 150. A emissão de raiz primária a 20 e 25 °C após 24, 48 e 72 h e a condutividade elétrica pelas metodologias convencional e modificada com 2 e 4 g de sementes imersas em água a 25 °C por 6, 16 e 24 h foram comparadas com os testes de germinação, primeira contagem da germinação, envelhecimento acelerado, emergência de plântulas em campo e em areia e índice de velocidade de emergência. Para os testes de emissão de raiz primária e condutividade elétrica modificado utilizou-se esquema fatorial sob delineamento inteiramente casualizado. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey (p≤ 0.05). Realizou-se análise de correlação simples entre os testes e o percentual de emergência de plântulas em campo. O teste de emissão de raiz primária (> 2 mm) a 20 ou 25 °C por 48 ou 72 h é eficiente para avaliação do vigor de sementes de trigo e apresenta correlação com a emergência de plântulas em campo. O teste de condutividade elétrica conduzido com metodologias tradicional ou modificada não é eficiente na avaliação do vigor de sementes de trigo.

Abstract in English:

ABSTRACT: Primary root emission and electrical conductivity tests are rapid tests used to estimate the seed vigor of various species. However, few studies are directed to wheat seeds. This research aimed to evaluate the efficiency of the primary root emission and electrical conductivity tests to evaluate the vigor of different cultivars and wheat seed lots. Seeds from six cultivars represented by one lot each and five lots from cultivar CD 150 were used. Primary root emission at 20 °C and 25 °C after 24, 48, and 72 h and conventional and modified electrical conductivity with 2 and 4 g of seeds immersed in water at 25 °C for 6, 16, and 24 h, were compared with the following tests: germination, first germination count, accelerated aging, field and sand emergence and emergence speed index. A completely randomized design was used for laboratory tests. A factorial scheme was used for the primary root emission and modified electrical conductivity tests. Data were subjected to analysis of variance and means compared by the Tukey test (p≤ 0.05). A simple correlation analysis was performed between the tests and the seedling emergence percentage in the field. The primary root emission test (> 2 mm) at 20 or 25 °C for 48 or 72 h is efficient for evaluating the physiological potential of wheat seeds and correlates with seedling emergence in the field. The electrical conductivity test conducted using either the traditional or modified methodology is not effective in assessing the vigor of wheat seeds.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: O sucesso de uma lavoura inicia-se com a utilização de sementes de alta qualidade, principalmente no que se refere ao potencial fisiológico para germinação e vigor, pureza genética e sanitária, sendo também fundamental para a transferência de inovações tecnológicas e dos ganhos genéticos resultantes dos trabalhos de melhoramento, seja ele tradicional ou resultado da engenharia genética, até o campo. Novas técnicas vem sendo estudas a fim de mitigar possíveis danos que possam acometer as sementes até sua implantação na lavoura. Com isso, o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito do ácido salicílico na qualidade fisiológica e sanitária de sementes de milho de alto e baixo vigor. Foi utilizado sementes do híbrido de milho B2315PWU, submetidas a embebição nas concentrações de ácido salicílico de 0, 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500 e 4000 uM (Micromolar), nas sementes de alto e baixo vigor. Foram realizadas avaliações de primeira contagem, germinação, vigor a frio, comprimento e massa de plântulas e teste de sanidade. Doses de ácido salicílico até 2000 uM melhoram o potencial germinativo em sementes de milho. O tratamento de sementes de milho com ácido salicílico pode ser uma alternativa promissora para no controle de Fusarium spp.

Abstract in English:

ABSTRACT: The success of a crop begins with the use of high-quality seeds, especially with regard to the physiological potential for germination and vigor, as well as genetic and sanitary purity, and is also fundamental for the transfer of technological innovations and genetic gains resulting from breeding works, whether traditional or the result of genetic engineering, to the field. New techniques have been studied in order to mitigate possible damage that may affect seeds until planting in the field. Thus, the objective of this study was to evaluate the effect of salicylic acid on the physiological and sanitary quality of high- and low-vigor maize seeds. High- and low-vigor seeds of the maize hybrid B2315PWU were subjected to soaking at salicylic acid concentrations of 0, 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500 and 4000 uM (Micromolar). Evaluations of first count, germination, cold vigor, seedling length and mass, and sanity test were carried out. Salicylic acid doses up to 2000 uM improve germination potential in maize seeds. Treatment of maize seeds with salicylic acid may be a promising alternative for the control of Fusarium spp.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: A qualidade das sementes de soja é essencial para o sucesso da lavoura, sendo o tegumento, um elemento vital na proteção do embrião. O objetivo do estudo foi entender as causas químicas e a dinâmica de formação do rasgo no tegumento das sementes de soja. Foram utilizados os tegumentos das sementes de cinco lotes de três cultivares de soja, com e sem rasgo, e realizadas análises químicas avaliando conteúdos de silício, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio. E análise anatômica, para isso os tegumentos foram cortados e observados ao microscópio para identificar as camadas celulares e a presença de rasgo. Os resultados mostraram que as sementes com rasgo apresentaram maior conteúdo de fósforo e magnésio, e menor de cálcio. A espessura do tegumento variou entre 47 e 230 micrômetros e o rasgo ocorreu preferencialmente nas regiões mais espessas. O rasgo inicia-se entre as células paliçádicas e pode se estender, criando bolsões de ar que acumulam água e produtos químicos. Logo, o rasgo no tegumento das sementes de soja está relacionado aos conteúdos de fósforo, cálcio e magnésio, com variações na espessura do tegumento contribuindo para a sua ocorrência. O rasgo afeta a permeabilidade e pode reduzir a qualidade das sementes.

Abstract in English:

ABSTRACT: The quality of soybean seeds is essential for the success of the crop, with the seed coat being a vital element in protecting the embryo. The objective of this study was to understand the chemical causes and dynamics of the formation of cracks in soybean seed coat. The seed coats of five lots, with and without cracks, were used, and chemical analyses were conducted to evaluate the contents of silicon, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, and magnesium. Anatomical analysis was also performed; for this, the seed coats were cut and observed under a microscope to identify the cell layers and the presence of cracks. The results showed that seeds with cracks had higher phosphorus and magnesium contents and lower calcium content. Seed coat thickness ranged from 47 to 230 micrometers, and the cracks occurred preferentially in the thicker regions. The crack initiates between the palisade cells and can extend, creating air pockets that accumulate water and chemicals. Thus, cracks in soybean seed coat are related to the contents of phosphorus, calcium, and magnesium, and variations in seed coat thickness contribute to their occurrence. Cracks affect permeability and can reduce the quality of the seeds.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: As sementes de Cycas revoluta apresentam dormência física e morfológica, o que representa desafios significativos para sua germinação. Este estudo investigou as características morfológicas e os mecanismos de dormência das sementes de C. revoluta e avaliou métodos para superar essas dormências. As sementes foram colhidas ao longo de dois anos consecutivos e submetidas a diferentes tratamentos. Foi realizada uma análise morfológica da estrutura das sementes, juntamente com testes físicos (tamanho, peso e grau de umidade das sementes) e fisiológicos (germinação, velocidade de germinação e tempo médio de germinação). A caracterização morfológica revelou que a espessa esclerotesta forma uma barreira impermeável, enquanto os embriões frequentemente estão subdesenvolvidos no momento da maturação das sementes. A germinação do primeiro ano demonstrou que a remoção da esclerotesta aumenta significativamente as taxas de germinação, com sementes descascadas alcançando 70% de germinação a 30 °C. No segundo ano, a imersão das sementes descascadas em ácido giberélico a 200 ppm por 24 horas promoveu ainda mais a germinação, embora seu efeito tenha sido modesto em comparação com a remoção da esclerotesta (semente descascada). Este estudo também demonstrou que o armazenamento das sementes por um ano permitiu que os embriões completassem seu desenvolvimento, aumentando ainda mais os resultados de germinação. Concluiu-se que a remoção da esclerotesta, combinada com condições ótimas de armazenamento, é uma estratégia eficaz para superar a dormência nas sementes de C. revoluta, e o tempo de imersão em ácido giberélico (200 ppm) ou em água por 24 horas também pode aumentar a taxa de germinação.

Abstract in English:

ABSTRACT: Cycas revoluta seeds exhibit both physical and morphological dormancy, posing significant challenges to their germination. This study investigated the morphological characteristics and dormancy mechanisms of C. revoluta seeds and evaluated methods to overcome these dormancies. Seeds were harvested over two consecutive years and subjected to different treatments. A morphological analysis of seed structure was conducted, along with assessments of physical (seed size, weight, and moisture content) and physiological tests (germination rate, germination speed, and mean time of germination).Morphological characterization revealed that the thick, woody sclerotesta forms an impermeable barrier, while the embryos within are often underdeveloped at the time of seed maturity. Germination of the first year demonstrated that removing the sclerotesta significantly enhances germination rates, with naked seeds achieving a 70% germination rate at 30 °C. In the second year, soaking naked seeds in gibberellic acid at 200 ppm for 24 hours further promoted germination, though its effect was modest compared to sclerotesta removal (naked seed). This study also demonstrated that storing seeds for a year allowed embryos to complete their development, further improving germination outcomes. These findings suggested that mechanical removal of the sclerotesta, combined with optimal storage conditions, is an effective strategy for overcoming dormancy in C. revoluta seeds and soak time in gibberellic acid (200 ppm) or water for 24 hours could enhance germination as well.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: Em análises estatísticas de experimentos de germinação de sementes, é essencial garantir que as pressuposições dos métodos escolhidos não sejam violadas para obter resultados válidos e confiáveis. Quando essas pressuposições são violadas, métodos alternativos devem ser considerados, um dos quais é a análise de sobrevivência. Este estudo teve como objetivo avaliar a aplicação desta metodologia, usando uma abordagem não paramétrica, para avaliar a germinação de Cecropia pachystachya e Jacaranda caroba. No primeiro experimento, temperaturas alternadas de 30/20 °C e 25/15 °C foram utilizadas sob duas condições de luz (claro e escuro). No segundo, a germinação foi avaliada em temperaturas constantes variando de 15 a 35 °C. A germinação atingiu ou ultrapassou 50% em ambas as espécies sob temperaturas e condições de luz alternadas. No escuro contínuo, J. caroba exibiu maior velocidade e porcentagem de germinação, enquanto C. pachystachya não foi afetada pelas condições de luz. A temperatura alternada recomendada para ambas as espécies foi de 30/20 °C. As melhores temperaturas constantes foram 25 °C para J. caroba e 30 °C para C. pachystachya. Conclui-se que a técnica de análise de sobrevivência não paramétrica discrimina efetivamente a germinação de sementes das espécies estudadas.

Abstract in English:

ABSTRACT: In statistical analyses of seed germination experiments, it is essential to ensure that the assumptions of the chosen methods are not violated to obtain valid and reliable results. When these assumptions are violated, alternative methods should be considered, one of which is survival analysis. This study aimed to evaluate the application of this methodology, using a nonparametric approach, to assess the germination of Cecropia pachystachya and Jacaranda caroba. In the first experiment, alternating temperatures of 30/20 °C and 25/15 °C were applied under two light conditions (light and darkness). In the second, germination was assessed at constant temperatures ranging from 15 to 35 °C. Germination reached or exceeded 50% in both species under alternating temperatures and light conditions. In continuous darkness, J. caroba exhibited a higher germination speed and percentages, whereas C. pachystachya was unaffected by light conditions. The recommended alternating temperature for both species was 30/20 °C. The optimal constant temperatures were 25 °C for J. caroba and 30 °C for C. pachystachya. It is concluded that the nonparametric survival analysis technique effectively discriminates seed germination of the studied species.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: A qualidade das sementes é rotineiramente avaliada em laboratório por meio de testes de germinação e vigor. Embora eficientes, os métodos disponíveis têm limitações, principalmente associadas ao longo tempo de avaliação. O objetivo deste estudo foi verificar se a espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) pode categorizar lotes de sementes de soja e genótipos em classes de vigor predefinidas, com base em análises fisiológicas e bioquímicas. As classes foram definidas com base em análises do potencial fisiológico, da atividade de enzimas antioxidantes e dos teores de malonaldeído, óleo e proteína. Os espectros NIR de sementes individuais foram obtidos, pré-processados e utilizados para modelagem. Modelos de classificação utilizando o método K-Vizinhos Mais Próximos (K-NN), Análise Discriminante por Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA) e Máquina de Vetores de Suporte (SVM) foram obtidos. As sementes de baixo vigor apresentaram maiores teores de malonaldeído e óleo e, em geral, menores atividades de enzimas antioxidantes. O melhor modelo para classificar a qualidade das sementes alcançou 99% de precisão. A região de comprimento de onda de 1.000 a 1.250 nm foi a mais importante para distinguir os níveis de qualidade das sementes de soja.

Abstract in English:

ABSTRACT: Seed quality is routinely evaluated in the laboratory through germination and vigor tests. Although efficient, the available test methods have limitations, which are mainly associated with long evaluation times. We aimed to verify whether near-infrared (NIR) spectroscopy can categorize soybean seed lots and genotypes into predefined vigor classes based on physiological and biochemical analyses. The classes were defined based on analyses of physiological potential; the antioxidant enzymes activities; and the contents of malonaldehyde, oil and protein. The NIR spectra of individual seeds were obtained, preprocessed, and used for modeling. Classification models using the K-Nearest Neighbors (K-NN) method, Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA), and Support Vector Machine (SVM) were obtained. The low-vigor seeds had higher malonaldehyde and oil contents and, in general, lower antioxidative enzyme activities. The best model to classify the seed quality reached 99% accuracy. The wave-length region from 1,000 to 1,250 nm was the most important for distinguishing the levels of soybean seed quality.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: Conhecer as alterações que ocorrem nas sementes durante o processo de maturação é importante para definir o ponto ideal de colheita e obter de sementes de alta qualidade. Neste trabalho, dados de anatomia, histoquímica e qualidade fisiológica de sementes de lentilha foram obtidos em diferentes estádios de maturação. Sementes de lentilha, cv. Precoz, foram produzidas em campo experimental da Universidade Federal de Viçosa. Foram colhidas vagens em cinco estádios de maturação: super-verde, verde, verde-amarelo, amarelo e marrom. A caracterização anatômica e histoquímica das sementes foi realizada em microscopia de luz, sendo os cortes corados com Azul de toluidina, Xylidine Ponceau (XP), Lugol e Vermelho de Rutênio. A qualidade fisiológica das sementes foi avaliada por meio dos testes de germinação, IVG, emergência de plântulas, condutividade elétrica e envelhecimento acelerado. Durante a maturação das sementes de lentilha, a deposição de reservas de proteínas e amido ocorre quando as vagens estão no estádio verde, se estabilizando a partir do estádio amarelo. Fissuras no tegumento foram observadas nas sementes obtidas de vagens marrons. O potencial de germinação das sementes foi semelhante nos diferentes estádios de maturação. Sementes obtidas de vagens amarelas tiveram maior vigor em relação às de vagens verdes e marrons.

Abstract in English:

ABSTRACT: Understanding the changes that occur in seeds during the maturation process is essential to determine the optimal harvest time and to obtain high quality seeds. In this study, anatomical, histochemical and physiological quality data of lentil seeds at different stages of maturation were evaluated. Lentil seeds, cv. Precoz, were produced in an experimental field at the Universidade Federal de Viçosa. Pods were harvested at five stages of maturity: super-green, green, green-yellow, yellow and brown. The anatomical and histochemical characterization of the seeds was performed by light microscopy, with sections stained with Toluidine Blue, Xylidine Ponceau (XP), Lugol and Ruthenium Red. The physiological quality of the seeds was evaluated by germination, seedling emergence index (IVG), seedling emergence, electrical conductivity and accelerated ageing. During lentil seed maturation, protein, and starch reserve deposition occurs when the pods are at the green stage and stabilizes from the yellow stage. Seed coat cracks were observed in seeds from brown pods. Seed germination was similar among the different stages of maturity. Seeds from yellow pods were more vigorous than those from green and brown pods.

Abstract in Portuguese:

Resumo: As sementes de arroz possuem uma dormência a qual é entendida como uma resistência à germinação pré e pós-colheita. Assim, o presente estudo tem como objetivo avaliar períodos e temperaturas na pré-secagem de sementes de arroz (cultivar IRGA 431 CL) para superação da dormência. Foi conduzido experimento em delineamento inteiramente casualizado no Laboratório Didático e de Pesquisa em Sementes, da Universidade Federal de Santa Maria. Foram utilizados três lotes da cultivar IRGA 431 CL. Para o presente estudo foram utilizadas as temperaturas de 35, 40, 45, 50 e 55 °C em estufa de circulação de ar forçado, para superar a dormência das sementes. Em cada temperatura as sementes permaneceram por um período de 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168 h. No experimento foi avaliada a primeira contagem, germinação, comprimento de raiz e de parte aérea de plântulas. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e comparados por superfície resposta. Para superação de dormência de sementes da cultivar IRGA 431 CL em estufa de circulação de ar forçado é mais indicada a temperatura entre 41° e 44 °C por um período de 95 h.

Abstract in English:

Abstract: Rice seeds have a dormancy which is understood as resistance to pre- and post-harvest germination. Thus, the present study aims to evaluate periods and temperatures in the pre-drying of rice seeds (cultivar IRGA 431 CL) to overcome dormancy. An experiment was carried out in a completely randomized design at the Didactic and Seed Research Laboratory, at the Federal University of Santa Maria. Three lots of the cultivar IRGA 431 CL were used. For the present study, temperatures of 35, 40, 45, 50 and 55 °C in a forced-air circulation oven were used to overcome seed dormancy. At each temperature the seeds remained for periods of 24, 48, 72, 96, 120, 144 and 168 h. First count, germination, and seedling root and shoot lengths were evaluated in the experiment. The data obtained were subjected to analysis of variance and compared by response surface. Temperature between 41 and 44 °C for a period of 95 h is more indicated to overcome dormancy in seeds of the IRGA 431 CL cultivar in a forced-air circulation oven.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: Efeitos fitotóxicos induzidos em plântulas de soja devido à exposição a diferentes pesticidas podem resultar em encurtamento e engrossamento de hipocótilo, atrofia na raiz principal e redução do desenvolvimento ou ausência de raízes secundárias. Este trabalho buscou validar o sistema de análise de imagens Vigor-S para caracterizar os efeitos fitotóxicos em plântulas de soja, provenientes do tratamento de sementes com diferentes produtos. Sementes de soja da cultivar BRS 284 foram submetidas a três tratamentos: fungicida ciproconazol, que resulta em encurtamento do hipocótilo; herbicida glifosato, que resulta em redução no desenvolvimento do sistema radicular; e controle (sem tratamento). O delineamento experimental consistiu em blocos ao acaso com seis repetições. A qualidade fisiológica das sementes foi avaliada por meio de testes de germinação, e o comprimento das plântulas foi medido tanto pelo método tradicional quanto pelo sistema de análise de imagens Vigor-S. Observou-se uma correlação positiva significativa ao comparar os parâmetros de comprimento das plântulas entre os métodos tradicional e Vigor-S. Concluiu-se que plântulas que apresentam sintomas de fitotoxicidade causados pela exposição ao herbicida glifosato e ao fungicida ciproconazol apresentam comprimento de plântulas reduzido. O sistema Vigor-S efetivamente detecta ambos os tipos de fitotoxicidade em plântulas de soja.

Abstract in English:

ABSTRACT: Phytotoxic effects induced in soybean seedlings by exposure to various pesticides can lead to shortened and thickened hypocotyls, taproot atrophy, and reduced development or absence of secondary roots. This study aimed to validate the Vigor-S image analysis system for characterizing phytotoxic effects on soybean seedlings resulting from seed treatment using different products. Soybean seeds of cultivar BRS 284 received three seed treatments: cyproconazole fungicide, which causes hypocotyl shortening; glyphosate herbicide, which results in reduced root system; and control (without treatment). The experiment used a randomized complete block design with six replications. Seed physiological quality was assessed by the germination test, seedling length by the traditional method and also determined by the Vigor-S system method. There was a significant positive correlation when comparing seedling length parameters between the conventional and Vigor-S methods. It was concluded that seedlings exhibiting phytotoxicity symptoms from exposure to glyphosate herbicide and cyproconazole fungicide had reduced seedling length. The Vigor-S system effectively detects both types of phytotoxicity in soybean seedlings, which could have implications for agricultural practices.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: A análise de imagens por meio da técnica de raios X vem recebendo grande destaque por ser uma técnica importante para identificação de danos internos em sementes, de forma rápida e precisa, além de ser um método não destrutivo. O objetivo do trabalho foi verificar a utilização de raios x para avaliação da morfologia interna de sementes de espécies de adubos verdes. Sementes de tremoço-branco (Lupinus albus L.), feijão guandu-anão (Cajanus cajan (L.) Millsp.), feijão-de-porco (Canavalia ensiformis (L.) DC.) e estilosantes (Stylosanthes spp.) foram radiografadas, sendo estudadas 200 sementes para cada espécie e contabilizadas as sementes intactas e as com danos mecânicos, danos causados por insetos e tecidos deteriorados, considerando a severidade e localização dos danos. As mesmas sementes foram avaliadas pelo teste de germinação. Concluiu-se que a análise de imagens por meio da técnica de raios X é eficiente na detecção de danos internos em sementes das espécies de adubos verdes estudadas e apresenta relação com os aspectos negativos na germinação.

Abstract in English:

ABSTRACT: Image analysis through X-ray technique has been receiving great attention due to its importance in identifying internal damage in seeds quickly and accurately, in addition to being a non-destructive method. The aim of this study was to assess the use of X-rays to evaluate the internal morphology of seeds of green manure species. Seeds of Lupinus albus L., Cajanus cajan (L.) Millsp., Canavalia ensiformis (L.) DC. and Stylosanthes spp. were radiographed. Two hundred seeds were studied for each species, and intact seeds, seeds with mechanical damage, damage caused by insects and deteriorated tissues were recorded, considering the severity and location of the damage. The same seeds were subjected to a germination test. It was concluded that image analysis using X-ray technique was effective in detecting internal damage in seeds of some green manure species and it has relationship with negative aspects in germination.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: Técnicas colorimétricas, como sais de tetrazólio e resazurina, são indicadores de viabilidade (atividade respiratória) de fungos, bactérias e sementes, amplamente utilizados em diferentes áreas de pesquisa. O objetivo deste estudo foi desenvolver um protocolo com dois métodos, qualitativo e quantitativo, de triagem para detecção da viabilidade de Fusarium semitectum em sementes de soja, utilizando 2,3,5-trifenil cloreto de tetrazólio (TZ). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado (DIC) em arranjo fatorial triplo (tempos de incubação, concentrações de TZ e diluições seriadas de inóculo) com níveis de 3, 5 e 5 de cada fator, respectivamente, com 3 repetições em ambos os métodos. Para o método qualitativo, a sensibilidade foi mais satisfatória no tempo de 72h, na concentração mínima de TZ de 0,1 mg mL-1 e com a concentração de inóculo 10⁻¹. No método quantitativo (espectrofotometria) não foi possível quantificar as Unidades Formadoras de Colônias (UFC) em placas, sendo a Densidade Óptica (DO) interferida pela estrutura do micélio no microtubo, embora seja uma metodologia reprodutível está condicionada pela morfologia do fungo. O presente estudo permitiu fácil visualização das estruturas de F. semitectum em sementes de soja, a partir do TZ, porém não foi possível quantificar a densidade de inóculo devido a baixa produção de esporos precisando de maiores ajustes na metodologia.

Abstract in English:

ABSTRACT: Colorimetric techniques, such as tetrazolium salts and resazurin, are indicators of viability (respiratory activity) of fungi, bacteria, and seeds widely used in different areas of research. The objective of this study was to develop a protocol with two screening methods, qualitative and quantitative, to detect the viability of Fusarium semitectum in soybean seeds using 2,3,5-triphenyl tetrazolium chloride (TZ). The experimental design was completely randomized in a triple factorial arrangement (incubation times, TZ concentrations, and inoculum serial dilutions) with levels of 3, 5, and 5 of each factor, respectively, and 3 replications in both methods. For the qualitative method, sensitivity was more satisfactory at 72 hours, at the minimum TZ concentration of 0.1 mg mL-1, and with the inoculum concentration of 10-¹. In the quantitative method (spectrophotometry), it was not possible to quantify the colony forming units (CFU) on plates, with the Optical Density (OD) being interfered with by structure of the mecelium in the microtube. Although it is a reproducible methodology, it is conditioned by fungal morphology. The present study allowed easy visualization of the structures of F. semitectum in soybean seeds, based on the TZ. However, it was not possible to quantify the inoculum density, due to low spore production, requiring greater adjustments in the methodology.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: Diversas técnicas são utilizadas para avaliar a qualidade das sementes; entretanto, a maioria deles é destrutiva e requer um tempo de execução considerável. O teste de raios X tem se mostrado uma técnica não destrutiva eficiente para a avaliação da qualidade de sementes. Este estudo teve como objetivo avaliar danos internos em sementes de ipê-roxo (Handroanthus impetiginosus) por meio de testes de raios X e investigar como esses danos afetam a germinação das sementes. Amostras de quatro lotes de sementes de ipê-roxo foram expostas à radiação e, posteriormente, as radiografias foram analisadas no software ImageJ, sendo as sementes divididas em quatro classes de acordo com sua morfologia interna: 1) sementes com cavidade embrionária preenchida com mais de 50%; 2) cavidade embrionária preenchida até 50%; 3) cavidade embrionária atacada por insetos; e 4) cavidade embrionária vazia. Em seguida, as sementes foram submetidas ao teste de germinação e, após 21 dias, foram classificadas como germinadas, não germinadas, mortas e plântulas normais e anormais. A análise radiográfica permitiu a identificação precisa de danos, como malformação embrionária e danos por insetos. O teste de raios X mostrou-se eficaz na avaliação da morfologia interna de sementes de ipê-roxo, com boa relação com a sua qualidade fisiológica.

Abstract in English:

ABSTRACT: Several techniques are used to evaluate seed quality; however, most of them are destructive and require considerable execution time. The X-ray test has proven to be an efficient nondestructive technique for evaluating the quality of seeds. This study aimed to evaluate internal damage in ipê-roxo (Handroanthus impetiginosus) seeds through X-ray tests and to investigate how it affects seed germination. Samples from four lots of ipê-roxo seeds were exposed to radiation and, subsequently, the radiographs were analyzed using ImageJ software and the seeds divided into four classes based on their internal morphology: 1) seeds with an embryonic cavity filled with more than 50%; 2) an embryonic cavity filled up to 50%; 3) an embryonic cavity attacked by insects; and 4) an empty embryonic cavity. After that, the seeds were subjected to a germination test and, after 21 days, scored as germinated, nongerminated, dead, and normal and abnormal seedlings. The X-ray test proved to be effective in evaluating the internal morphology of ipê-roxo seeds and their relationship with physiological quality. Radiographic analysis enabled the precise identification of damage, such as embryonic malformation and damage by insects.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: Astrocaryum murumuru é uma palmeira típica de áreas de várzea amazônica, cujas sementes são exploradas extrativamente para a fabricação de cosméticos. A germinação da espécie é demorada, evidenciando a necessidade de desenvolvimento de técnicas que acelerem este processo. Desse modo, esta pesquisa objetivou avaliar a germinação e o vigor de sementes de A. murumuru, submetidas a diferentes condições térmicas de estratificação. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado, com quatro tratamentos (diferentes condições térmicas) e quatro repetições. Após a secagem dos diásporos, extração e embebição das sementes, estas (com grau de umidade de 26,8%) foram acondicionadas em sacos plásticos duplos contendo vermiculita, umedecida com água o equivalente a 60% de sua massa seca. Em seguida, foram mantidas nas seguintes condições: ambiente natural (27,8 ± 2,7 °C); estufa com temperatura de 40 °C, por 3 horas, por dia; estufa com temperatura de 40 °C, por 6 horas, por dia; e estufa com temperatura de 40 °C, por 9 horas, por dia. A estratificação sob temperatura a 40 °C/3 horas/dia proporciona melhor desempenho germinativo e de desenvolvimento inicial de plântulas de A. murumuru (51%), além de redução das sementes remanescentes dormentes (25%) e mortas (24%).

Abstract in English:

ABSTRACT: Astrocaryum murumuru is a palm tree typical of Amazonian lowland areas (floodplains), whose seeds are exploited extractively for the manufacture of cosmetics. Germination of the species takes time, highlighting the need to develop techniques that shorten this process. Therefore, this research aimed to evaluate the germination and vigor of A. murumuru seeds, subjected to different thermal conditions of stratification. The experimental design adopted was completely randomized, with four treatments (different thermal conditions) and four replications. After drying the diaspores, extracting and soaking the seeds, these (with moisture content of 26.8%) were placed in double plastic bags containing vermiculite, moistened with water equivalent to 60% of their dry mass. They were then maintained under the following conditions: natural environment (27.8 ± 2.7 °C); oven with a temperature of 40 °C for 3 hours per day; oven with a temperature of 40 °C for 6 hours per day; and oven with a temperature of 40 °C for 9 hours a day. Stratification at a temperature of 40 °C/3 hours/day provides better germination performance and initial development of A. murumuru seedlings (51%), in addition to reducing remaining dormant (25%) and dead (24%) seeds.