Seed germination and antioxidant enzyme activity in seedlings of diploid and tetraploid bahiagrass under water restriction / Germinação de sementes e atividade de enzimas antioxidantes em plântulas de grama forquilha diplóide e tetraploide sob restrição hídrica

ABSTRACT: The objective of the following research was to investigate the physiological responses of two bahiagrass genotypes (Paspalum notatum Flügge) submitted to water restriction, induced by polyethylene glycol (PEG6000), during seed germination. Seeds of cv. Pensacola (diploid) and Bagual ecotype (tetraploid) were placed on paper moistened with osmotic solutions at potentials of 0.0; -0.1; -0.2 and -0.3 MPa. Composed of two subsamples of 100 seeds and four experimental units per treatment, the germination test was conducted in a germination chamber under alternating temperatures of 30 °C (8 hours) and 20 °C (16 hours), with presence of light during the higher temperature. Final germination percentage and germination speed index of the seeds, as well as early growth, activity and expression of antioxidant enzymes of seedlings were evaluated. The water restriction induced by PEG6000 reduced the percentage of germination in Pensacola (from 74% to 59%) and Bagual (34% to 10%). For the latter, the evaluation of seedlings showed higher dry mass in relation to cv. Pensacola (1.7 times higher in root and 1.6 times in shoot). In response to moderate water restriction, the genotypes showed increases in root growth (1.7 times higher in -0.1 compared to 0.0 MPa), both in expression and enzymatic activity (superoxide dismutase and catalase).

RESUMO: O presente estudo objetivou avaliar as respostas fisiológicas de dois genótipos de grama forquilha (Paspalum notatum Flügge) sob restrição hídrica induzida por polietileno glicol (PEG6000) durante a germinação de sementes. Sementes da cv. Pensacola (diplóide) e do ecótipo Bagual (tetraplóide) foram colocadas em papel umedecido com soluções osmóticas nos potenciais de 0,0; -0,1; -0,2 e -0,3 MPa. Composto de duas subamostras de 100 sementes e quatro unidades experimentais por tratamento, o teste de germinação foi conduzido em câmara de germinação sob temperatura alternada de 30-20 ºC, com presença de luz durante a maior temperatura. Foram avaliados a porcentagem final e o índice de velocidade de germinação das sementes, assim como o crescimento inicial, a atividade e a expressão de enzimas antioxidantes das plântulas. A restrição hídrica induzida por PEG6000 reduziu o percentual de germinação em Pensacola (de 74 para 59%) e Bagual (34 para 10%). Este último, na avaliação de plântulas, apresentou massa seca superior em relação à cv. Pensacola (1.7 vezes superior em raiz e 1.6 vezes superior em parte aérea). Em resposta à restrição hídrica moderada, os genótipos apresentaram aumentos tanto do crescimento radicular (1.7 vezes superior em -0.1 em comparação com 0.0 MPa), quanto da expressão e da atividade enzimática (superóxido dismutase e catalase).

Antioxidant activity of corn seeds after thermal stress / Atividade antioxidante de sementes de milho após estresse térmico

The aim of this research was to analyze the effect of different temperatures on physiological quality and relate the responses with the antioxidant activity of three lots of corn seeds. The seeds from three lots were exposed for 24h at temperatures of 15, 25, 35 and 40°C and then evaluated for percentage, speed index and first germination count, as well as early growth and activity of antioxidant enzymes in the seedlings. The experimental design was completely randomized with four replications, with subsequent polynomial regression analysis. The results showed that the seeds from the three lots of corn exposed to temperatures of 15 and 40°C, were of better high physiological quality (vigor), which explains the low activity of enzymes of the antioxidant defense system in these same temperatures. The antioxidant defense system is related to the physiological quality of corn seeds exposed to thermal stress.

O objetivo neste trabalho foi analisar o efeito de diferentes temperaturas na qualidade fisiológica e relacionar com a atividade antioxidante de três lotes de sementes de milho, as quais foram expostas por 24h às temperaturas de 15, 25, 35 e 40°C e, após, avaliadas quanto à porcentagem, índice de velocidade e primeira contagem de germinação, como também crescimento inicial e atividade de enzimas antioxidantes nas plântulas. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições, com posterior análise de regressão polinomial. Os resultados evidenciaram que as sementes dos três lotes de milho, expostas às temperaturas de 15 e 40°C, foram de melhor qualidade fisiológica (vigor), o que explica a baixa atividade das enzimas do sistema de defesa antioxidante nessas mesmas temperaturas. O sistema de defesa antioxidante tem relação com a qualidade fisiológica de sementes de milho expostas ao estresse térmico.