Abstract in Portuguese:

RESUMO A soja, principal commodity agrícola do Brasil, é sensível à deterioração durante o armazenamento devido ao seu alto teor de ácidos graxos e tegumento frágil, especialmente sob condições tropicais onde altas temperaturas e umidade aceleram esse processo. O objetivo deste estudo é investigar os mecanismos que são alterados durante o armazenamento de sementes de soja sob condições ambientais não controladas. Para isso, foram geradas bibliotecas de RNA-seq a partir de sementes de soja recém-colhidas (FHS) e sementes armazenadas em condições não controladas (UES). O RNA total das sementes da cultivar BRS 413 foi extraído e sequenciado para análise de expressão gênica. A expressão relativa indicou 325 genes reprimidos em UES e 150 induzidos ao comparar os genes nas sementes armazenadas com as recém-colhidas. Genes relacionados ao dobramento de proteínas, metabolismo de carboidratos, lipídios, fitohormônios e fatores de transcrição mostraram uma redução significativa em sua expressão durante o armazenamento. Entre os genes exclusivamente expressos em UES, alanina-glioxilato transaminase (GGAT), cisteína sintase (CSase), aldeído desidrogenase (ALDH), peroxidase tioredoxina (Peroxiredoxina), citocromo P450 e proteína fosfatase 2C (PP2C) se destacaram por fazerem parte de mecanismos de proteção contra o estresse oxidativo em plantas.

Abstract in English:

ABSTRACT Soybean, the main agricultural commodity of Brazil, is sensitive to deterioration during storage due to its high fatty acid content and fragile seed coat, especially under tropical conditions where high temperature and humidity accelerate this process. The objective of this study is to investigate the mechanisms that are altered during the storage of soybean seeds under uncontrolled environmental conditions. For this purpose, RNA-seq libraries were generated from freshly harvested soybean seeds (FHS) and seeds stored under uncontrolled conditions (UES). The total RNA from seeds of the cultivar BRS 413 was extracted and sequenced for gene expression analysis. Relative expression indicated 325 genes repressed in UES and 150 induced when comparing the genes in stored seeds to freshly harvested ones. Genes related to protein folding, carbohydrate metabolism, lipids, phytohormones, and transcription factors showed a significant reduction in their expression during the storage. Among the genes uniquely expressed in UES, alanine-glyoxylate transaminase (GGAT), cysteine synthase (CSase), aldehyde dehydrogenase (ALDH), thioredoxin peroxidase (Peroxiredoxin), cytochrome P450 and protein phosphatase 2C (PP2C) stood out for making part of protective mechanisms against oxidative stress in plants.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: O priming associado a moléculas sinalizadoras é uma técnica eficaz para promover uma germinação uniforme e rápida no campo, além de aumentar a tolerância ao estresse. Este estudo visou avaliar o efeito de soluções de priming na tolerância ao estresse por cádmio e salinidade em duas cultivares de arroz de terras altas, Douradão e Soberana. Foram testados cinco agentes de priming: ácido indol acético (IAA), melatonina, nitroprussiato de sódio (SNP), peróxido de hidrogênio (H2O2) e quitosana. Após o tratamento, as sementes foram submetidas a três condições de germinação: controle (sem estresse), estresse salino e estresse por cádmio. Avaliações incluíram teor de água, porcentagem de germinação, crescimento de plântulas e atividade de enzimas antioxidantes (superóxido dismutase - SOD, catalase - CAT e ascorbato peroxidase - APX). Os resultados mostraram que os efeitos do priming variaram conforme o tipo de estresse e o agente utilizado. Sob estresse salino, o H2O2 favoreceu a germinação e o crescimento radicular, enquanto sob estresse por cádmio, o IAA, melatonina e H2O2 foram mais eficazes. Quitosana induziu alta atividade de SOD em cádmio, e SNP destacou-se para salinidade. H2O2 elevou a atividade de APX na cultivar Soberana, enquanto o SNP foi mais eficaz para Douradão em ambas as condições de estresse. A catalase foi ativada pelo H2O2 e melatonina. O estudo conclui que SNP, H2O2 e IAA podem melhorar a tolerância ao estresse durante a germinação de sementes de arroz, ativando sistemas antioxidantes que favorecem o crescimento sob condições adversas.

Abstract in English:

ABSTRACT: Priming associated with signaling molecules is an effective technique to promote uniform and rapid germination in the field, in addition to increasing stress tolerance. This study aimed to evaluate the effect of priming solutions on tolerance to cadmium and salinity stress in two upland rice cultivars, Douradão and Soberana. Five priming agents were tested: indole acetic acid (IAA), melatonin, sodium nitroprusside (SNP), hydrogen peroxide (H2O2) and chitosan. After treatment, the seeds were subjected to three germination conditions: control (no stress), saline stress and cadmium stress. Evaluations included seed moisture content, germination percentage, seedling growth and activity of antioxidant enzymes (superoxide dismutase - SOD, catalase - CAT and ascorbate peroxidase - APX). The results showed that the effects of priming varied according to the type of stress and the agent used. Under saline stress, H2O2 favored germination and root growth, while under cadmium stress, IAA, melatonin and H2O2 were more effective. Chitosan induced high SOD activity in the cadmium stress, and SNP stood out for salinity. H2O2 increased APX activity in the cultivar Soberana, while SNP was more effective for Douradão in both stress conditions. Catalase was activated by H2O2 and melatonin. The study concludes that SNP, H2O2 and IAA can improve stress tolerance during rice seed germination by activating antioxidant systems that favor growth under adverse conditions.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: Mabea fistulifera Mart. (Euphorbiaceae) é uma arbórea nativa recomendada para recuperação de áreas degradadas. Objetivou-se avaliar a qualidade de lotes de M. fistulifera por meio da germinação e testes de vigor. O teste de germinação foi instalado em fatorial (3 x 2 x 2), sendo três cores de sementes (vermelha, alaranjada e marrom), com e sem elaiossomo e dois substratos (Rolo de Papel - RP e Sobre Papel - SP). O teste de condutividade foi montado em fatorial (3 x 2), sendo três cores de sementes e com e sem elaiossomo. Foi realizada análise de sobrevivência e testes de log-rank e wilcoxon para comparação das curvas de germinação. As sementes marrons obtiveram maior condutividade e menor germinação, enquanto as vermelhas apresentaram a menor condutividade e maior germinação. No RP e sem elaiossomo, as alaranjadas apresentaram maior germinação inicial, as marrons germinaram mais e as vermelhas e alaranjadas tiveram maior deterioração. As sementes vermelhas e alaranjadas possuem melhor qualidade fisiológica. A coloração da semente é um bom indicador de vigor e qualidade em M. fistulifera. O papel é um substrato eficaz para germinação. A ausência do elaiossomo pode influenciar a absorção de água, porém, não é evidente sua influência na germinação.

Abstract in English:

ABSTRACT: Mabea fistulifera Mart. (Euphorbiaceae) is a native tree recommended for the restoration of degraded areas. The objective was to evaluate the quality of M. fistulifera seed lots through germination and vigor tests. The germination test was conducted in a factorial design (3 x 2 x 2), involving three seed colors (red, orange, and brown), with and without elaiosome, and two substrates (paper roll - PR and top of paper - TP). The conductivity test was arranged in a factorial design (3 x 2), with three seed colors and with and without elaiosome. Survival analysis was performed, along with log-rank and Wilcoxon tests, to compare germination curves. Brown seeds exhibited the highest conductivity and lowest germination, while red seeds showed the lowest conductivity and highest germination. On the PR substrate and without elaiosome, orange seeds had higher initial germination; brown seeds germinated more, and red and orange seeds showed greater deterioration. Red and orange seeds exhibit better physiological quality. Seed color is a reliable indicator of vigor and quality in M. fistulifera seeds. Paper is an effective substrate for germination. The absence of elaiosome may influence water absorption, but its effect on germination is not evident.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: A germinação de sementes é um processo essencial na agricultura, vital para o crescimento e desenvolvimento das plantas, desempenhado um papel vital na determinação de uma colheita bem sucedida. O nano-priming é um método de condicionamento de sementes que usa nanopartículas caracterizadas por suas pequenas dimensões, ampla área de superfície e maior reatividade para melhorar o processo de germinação. As nanopartículas de óxido de zinco (ZnO-NPs) têm grande estabilidade e, portanto, podem ser armazenadas por mais tempo do que outros materiais, pois não se agregam. Este estudo teve como objetivo sintetizar ZnO-NPs usando extrato de casca de banana e avaliar seus efeitos em sementes de pimenta. ZnO-NPs com tamanho de 59,41 nm foram sintetizados com sucesso a partir de extratos de casca de banana. Os padrões de XRD indicaram que os ZnO-NPs têm estruturas nanocristalinas, fornecendo evidências de que a síntese, cobertura e estabilização das nanopartículas foram atribuídas ao extrato de casca de banana. Em seguida, sementes de pimenta foram preparadas com diferentes concentrações de ZnO-NPs (10, 50, 100, 200, 500 e 600 ppm). Os resultados indicaram a maior porcentagem de germinação (97%) e taxa (12,26), comprimento da plântula (6,35 cm), peso fresco da plântula (1,86 g) e vigor das sementes (616,25) quando tratada com 50 ppm de ZnO-NPs. Por outro lado, conforme a concentração de ZnO-NPs aumentou acima de 50 ppm, efeitos tóxicos foram observados na germinação das sementes e no crescimento das plântulas de pimenta.

Abstract in English:

ABSTRACT: Seed germination is an essential process in agriculture that is vital for the successful growth and development of plants, and it plays a vital role in determining the quality of crops. Nanopriming is a seed treatment method that use nanoparticles characterised by their small dimensions, broad surface area, and increased reactivity to improve the process of germination. Zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) have great stability and thus can be stored longer than other materials, as they do not aggregate. This study aimed to synthesize ZnO-NPs using banana peel extract and evaluate its effects on pepper seeds. ZnO-NPs with 59.41 nm size were successfully synthesized from banana peel extracts. The XRD patterns indicated that the ZnO-NPs have nanocrystalline structures, providing evidence that the synthesis, capping, and stabilization of the nanoparticles were attributed to the banana peel extract. Then, the chili seeds were primed with different concentrations of ZnO-NPs (10, 50, 100, 200, 500, and 600 ppm). The results indicated the highest germination percentage (97%) and rate (12.26), seedling length (6.35 cm), seedling fresh weight (1.86 g), and seed vigor (616.25) when treated with 50 ppm ZnO-NPs. Meanwhile, as the concentration of ZnO-NPs increased above 50 ppm, a toxic effect was observed with adverse effects on seed germination and seedling growth.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: O condicionamento fisiológico de sementes de espécies florestais arbóreas nativas é uma estratégia promissora para enfrentar ambientes adversos. O condicionamento com Silício tem demonstrado melhorias no tegumento de sementes, além de favorecer a tolerância a estresses abióticos. O objetivo foi avaliar o desempenho fisiológico de sementes de G. americana (G. americana) condicionadas com silício e submetidas ao estresse salino. Dois ensaios foram conduzidos: no primeiro, quatro lotes de sementes foram caracterizados e posteriormente condicionados com doses de silício (0 mM, 2 mM, 10 mM, 60 mM), avaliando-se teor de água e desempenho fisiológico. No segundo, sementes do melhor lote do ensaio I, foram condicionadas nas mesmas doses do primeiro ensaio e submetidas ao estresse salino com NaCl, em potenciais osmóticos de -0,3, -0,6, -0,9 e -1,2 MPa (2,5; 5,0, 7,5; 10,0 dS.m־¹, respectivamente). Para ambos os ensaios, foram avaliadas a germinação, primeira contagem, índice de velocidade e tempo médio de germinação, além da emergência de plântulas em casa de vegetação. Sementes de G. americana condicionadas com água destilada e silício são capazes de tolerar o estresse induzido por NaCl, com potenciais osmóticos de até -0,6 MPa. Em casa de vegetação, os maiores índices de formação de plântulas foram observados sob o potencial osmótico de -0,3 MPa, enquanto acima de -0,6 MPa houve redução na emergência das plântulas. O Si tem potencial para o condicionamento de sementes de G. americana, melhorando sua qualidade fisiológica e gerando mudas vigorosas, adequadas para reflorestamento em solos de baixa qualidade, promovendo a sustentabilidade ecológica e o uso racional de áreas degradadas.

Abstract in English:

ABSTRACT: The physiological priming of seeds from native forest tree species is a promising strategy to face adverse environments. Silicon priming has shown improvements in seed coat, in addition to favoring tolerance to abiotic stresses. The aim of this work was to evaluate the physiological performance of G. americana (G. americana) seeds primed with silicon and subjected to salt stress. Two trials were carried out: in the first one, four lots of seeds were characterized and subsequently primed with silicon doses (0 mM, 2 mM, 10 mM, 60 mM), and water content and physiological performance were evaluated. In the second trial, seeds from the best lot of trial I were primed at the same doses as in the first trial and subjected to salt stress with NaCl, at osmotic potentials of -0.3; -0.6; -0.9; and -1.2 MPa (2.5; 5.0, 7.5; 10.0 dS.m־¹, respectively). For both trials, the following were evaluated: germination, first count, speed index and median germination time, in addition to seedling emergence in a greenhouse. G. americana seeds primed with distilled water and silicon are able to tolerate NaCl-induced stress, with osmotic potentials of up to -0.6 MPa. In the greenhouse, the highest seedling formation rates were observed at an osmotic potential of -0.3 MPa, while above -0.6 MPa there was a reduction in seedling emergence. Si has potential to condition G. americana seeds, improving their physiological quality and generating vigorous seedlings, suitable for reforestation in low quality soils, promoting ecological sustainability and the rational use of degraded areas.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: Objetivou-se neste trabalho avaliar o efeito da secagem e do reumedecimento lento de sementes obtidas de frutos mantidos em repouso pós-colheita sobre a qualidade fisiológica das sementes antes e durante o armazenamento. Esta pesquisa foi dividida em duas partes: no experimento 1, utilizou-se sementes obtidas de frutos com repouso de sete dias pós-colheita, separadas em três estádios de maturação baseados na coloração dos frutos (COR1/7, COR2/7 e COR3/7), secas a 36, 15 e 11% de teor de água. No experimento 2, utilizou-se sementes de COR3/7, secas a 11% de teor de água e armazenadas em sacos de plástico em geladeira (8 ± 1 oC), durante 90, 210, 270 e 360 dias. Foram avaliados: o teor de água, germinação, índice de velocidade de germinação, tempo médio de germinação, formação de plântulas e massa seca das sementes e plântulas. A velocidade e a intensidade de crescimento das plântulas são componentes afetados negativamente quando avaliados em sementes obtidas de frutos coletados com epicarpo verde, mesmo permanecendo em repouso pós-colheita. Porém, estes componentes são favorecidos quando se reduz o teor de água das sementes e realiza-se o reumedecimento lento (sete dias) ou o armazenamento das sementes. Os conteúdos de massa seca das sementes dessecadas a 36, 15 e 11% de teor de água não apresentaram diferenças entre os estádios de coloração. Entretanto, houve diferenças em relação ao desenvolvimento das plântulas. Sementes de frutos com repouso de sete dias, denominados de COR3/7 e secas a 11% apresentam capacidade de armazenamento por 360 dias.

Abstract in English:

ABSTRACT: This work aimed at evaluating the effect of drying and slow rewetting of seeds obtained from fruits kept in post-harvest rest on the physiological quality of the seeds before and during storage. This research was divided into two parts: in experiment 1, seeds obtained from fruits that had rested for seven days after harvest were used, separated into three maturation stages based on the fruit color (COLOR1/7, COLOR2/7 and COLOR3/7), dried at 36, 15 and 11% water content. In experiment 2, COLOR3/7 seeds were used, dried at 11% water content and stored in plastic bags in a refrigerator (8 ± 1 oC), for 90, 210, 270 and 360 days. The following was evaluated: water content, germination, germination speed index, average germination time, seedling formation and dry mass of seeds and seedlings. The speed and intensity of seedling growth are negatively affected components when evaluated in seeds obtained from fruits collected with a green epicarp, even if they remained in post-harvest rest. However, these components are favored when the water content of the seeds is reduced and the seeds are slowly rewetted (seven days) or stored. The dry mass contents of the seeds desiccated at 36, 15 and 11% water content did not differ between the color stages. However, there were differences with regard to seedling development. The seeds from fruits that had rested for seven days, called COLOR3/7 and dried at 11%, presented storage capacity for 360 days.

Abstract in Portuguese:

RESUMO: Dentre os testes de vigor de sementes mais difundidos, o teste de envelhecimento acelerado se destaca, devido à sua precisão e sensibilidade em detectar diferenças de qualidade fisiológica entre lotes de sementes com germinação semelhante. Desta forma, o objetivo neste trabalho foi desenvolver uma tabela de classificação de vigor de sementes de soja para a época de entrega das sementes aos clientes após o período de seis meses de armazenamento convencional, por meio do teste de envelhecimento acelerado a 41 °C por 24 horas. Para tanto por meio das equações de regressão, onde o resultado de vigor por meio do teste de envelhecimento acelerado foi considerado variável independente e os testes de germinação, primeira contagem de germinação, classificação de vigor de plântula, condutividade elétrica, porcentagem de emergência de plântula em campo como variáveis dependentes. Foram estimadas as suas relações com a qualidade fisiológica da semente nos distintos testes de vigor utilizados por meio da análise de correlação simples de Pearson e análise de regressão simples a 1% e 5% de probabilidade. A classificação de níveis de vigor para semente de soja após o envelhecimento acelerado foi: muito alto (90% a 100% de plântulas normais), alto (80% a 89% de plântulas normais), médio (61% a 79% de plântulas normais) e baixo vigor (< 60% de plântulas normais).

Abstract in English:

ABSTRACT: The accelerated aging test is among the most widely used seed vigor tests, due to its accuracy and sensitivity in detecting differences in physiological quality among seed lots with similar germination rates. Thus, the objective of this study was to develop a soybean seed vigor classification table for the period of seed delivery to customers after six months of conventional storage using the results obtained in the accelerated aging test at 41 °C for 24 hours. For that purpose, regression equations were used, considering the vigor level results from the accelerated aging test as the independent variable and the germination test, first germination count, seedling vigor classification, electrical conductivity, and percentage of seedling emergence in the field as dependent variables. Their relationships with seed physiological quality were estimated using Pearson’s simple correlation analysis and simple regression analysis at 1% and 5% probability levels. The vigor classification levels for soybean seeds after the accelerated aging test are proposed as follows: very high (90% to 100% normal seedlings), high (80% to 89% normal seedlings), medium (61% to 79% normal seedlings), and low (≤ 60% normal seedlings).