Tolerance of Coffea arabica L. seeds to sub zero temperatures / Tolerância de sementes de Coffea arabica L. à temperaturas sub zero

ABSTRACT Preservation of the quality of coffee seeds is hindered by their intermediate behavior in storage. However, long-term storage at sub zero temperatures may be achieved by adjusting the water content of the seeds. The aim of this study was to evaluate the tolerance of coffee seeds to freezing, in relation to physiological and enzymatic modifications. Coffee seeds were dried in two manners, rapid and slow, to water contents of interest, 0.67, 0.43, 0.25, 0.18, 0.11, and 0.05 g H2O g-¹ dw (dry basis). After drying, the seeds were stored at a temperature of -20 ºC and of 86 ºC for 24 hours and for 12 months, and then compared to seeds in cold storage at 10 ºC. The seeds were evaluated through calculation of percentage of normal seedlings, percentage of seedlings with expanded cotyledonary leaves, dry matter of roots and of hypocotyls, and viability of embryos in the tetrazolium test. Expression of the enzymes superoxide dismutase, catalase, and peroxidase were evaluated by means of electrophoretic analysis. Only seeds dried more slowly to 0.18 g H2O g-1 dw present relative tolerance to storing at -20 °C for 12 months. Coffee seeds do not tolerate storage at a temperature of -86 ºC for 12 months. Water contents below 0.11g H2O g-¹ dw and above 0.43 g H2O g-¹ dw hurt the physiological quality of coffee seeds, regardless of the type of drying, temperature, and storage period. Coffee seed embryos are more tolerant to desiccation and to freezing compared to whole seeds, especially when the seeds are dried to 0.05 g H2O g-¹ dw. The catalase enzyme can be used as a biochemical marker to study tolerance to freezing in coffee seeds.

RESUMO A preservação da qualidade de sementes de café é dificultada pelo comportamento intermediário no armazenamento. Porém, a conservação a longo prazo em temperaturas subzero pode ser conseguido com o ajuste do teor de água das sementes. Objetivou-se neste trabalho avaliar a tolerância de sementes de café ao congelamento, com relação às modificações fisiológicas e enzimáticas. As sementes foram submetidas a dois tipos de secagem, rápida e lenta, até os teores de água de interesse, de 0,67, 0,43, 0,25, 0,18, 0,11, 0,05 g H2O g-¹ dw (base seca). Após secagem, as sementes foram armazenadas em temperatura de -20 e de -86 ºC, por 24 horas e por 12 meses, sendo comparadas às sementes armazenadas em câmara fria a 10 ºC. As sementes foram avaliadas pela porcentagem de plântulas normais, plântulas com folhas cotiledonares expandidas, matéria seca de raízes e de hipocótilos e viabilidade dos embriões no teste de tetrazólio. A expressão das enzimas superóxido dismutase, catalase e peroxidase foi avaliada por meio de análise eletroforética. Apenas as sementes secadas lentamente até 0,18 g H2O g-¹ dw apresentam relativa tolerância ao armazenamento a -20 °C por 12 meses. Sementes de café não toleram o armazenamento à temperatura de -86 ºC por 12 meses. Umidades abaixo de 0,11g H2O g-¹ dw e acima de 0,43 g H2O g-¹ dw são prejudiciais à qualidade fisiológica das sementes de café, independentemente do tipo de secagem, temperatura e período de armazenamento. Embriões de sementes de café são mais tolerantes à dessecação e ao congelamento quando comparado às sementes inteiras, principalmente quando as sementes são secadas até 0,05 g H2O g-¹ dw. A enzima catalase pode ser usada como um marcador bioquímico para estudar a tolerância de sementes de café ao congelamento.

Fusarium verticillioides inoculum potential and its relation with the physiological stored corn seeds quality / Potencial de inóculo de fusarium verticillioides e sua relação com a qualidade fisiológica de sementes de milho armazenadas

The pathogenic fungi may be associated with the seeds during development, harvest and storage, and it can be disseminated through them. This work evaluated the seeds performance of three hybrid corn cultivars, BM 840 PRO, BM 810 and BM 207, submitted to different inoculum potentials of Fusarium verticillioides. Seeds were uniformly distributed over the medium fungal colony developed on PDA (potato dextrose agar) containing mannitol in water potential -2.0 MPa. Seeds remained in this way for different periods of contamination (0, 24, 48, 72 and 96 hours). Before and after seven months of seed storage the evaluations were performed. Seeds treated with fungicide Derosal Plus® (carbendazim + thiram, 250 mL p.c. 100 kg-1 of seeds) were used as control. The increased of inoculum potential of F. verticillioides fungus on corn seeds caused reduction in physiological quality in the potentials 72 and 96 hours of exposure before and after storage. The highest Fusarium verticillioides incidence is observed in non-stored seeds. Fusarium verticillioides incidence on corn seeds accentuates the deterioration in storage.

Os fungos fitopatogênicos podem associar-se as sementes durante o desenvolvimento, colheita e armazenamento, e por meio dessas serem disseminados. Este trabalho avaliou o desempenho de sementes de três cultivares de milho híbrido, BM 840 PRO, BM 810 e BM 207, submetidas a diferentes potenciais de inóculo de Fusarium verticillioides. As sementes foram distribuídas uniformemente sob colônia fúngica desenvolvida em meio BDA, contendo manitol no potencial hídrico -2,0 MPa. As sementes permaneceram desse modo por diferentes períodos de contaminação (0, 24, 48, 72 e 96 horas). Antes e após sete meses de armazenamento das sementes as avaliações foram realizadas. As sementes tratadas com o fungicida Derosal Plus® (carbendazim + tiram, 250 mL p.c. 100 kg-1 de sementes) foram usadas como testemunhas. O aumento do potencial de inóculo do fungo F. verticillioides nas sementes de milho causa redução da qualidade fisiológica nos potenciais de 72 e 96 horas de exposição, antes e após o armazenamento. A maior incidência de Fusarium verticillioides é observada nas sementes não armazenadas. A incidência de Fusarium verticillioides em sementes de milho acentua a deterioração no armazenamento.

Métodos para a superação da dormência em sementes de sucupira-preta (Bowdichia virgilioides Kunth.) / Methods for dormancy overcoming of black sucupira (Bowdichia virgilioides Kunth.) seeds

Neste estudo foram avaliados diferentes métodos para a superação da dormência em sementes de sucupira-preta. O experimento foi realizado inteiramente ao acaso em esquema fatorial 3 x 7, correspondendo a três lotes de sementes e sete tratamentos, com 4 repetições de 25 sementes. Foram utilizados ácido sulfúrico por 4, 8 e 12 minutos, água a 80°C por 5 e 10 minutos, escarificação mecânica, mantendo-se uma testemunha. Foi observado que a espécie possui dormência tegumentar e que todos os tratamentos utilizados permitiram a entrada de água nas sementes. Contudo, alguns métodos estudados, como a água a 80°C por 10 minutos, resultou em um elevado número de sementes mortas. O método mais eficiente para a superação da dormência de sementes de sucupira-preta é a imersão em ácido sulfúrico, por 4, 8 ou 12 minutos, beneficiando a porcentagem e a velocidade de germinação.

This study evaluated diferent methods to overcome dormancy of black sucupira seeds. The experiment was installed in a fully randomized design composed by a factorial scheme 3x7, correspoding to three lots of seeds and seven treatments, with 4 replicates of 25 seeds. Sulfuric acid for 4, 8 and 12 minutes, water at 80°C for 5 and 10 minutes, sandpaper treatments were compared to the control. It was observed that this species has tegument dormancy and all treatments allowed seed imbibition. However in some of the methods used, such as like water at 80°C for 10 minutes, occurred a high number of dead seeds. The most suitable method for dormancy overcoming of black sucupira seeds was the imersion in sulfuric acid for 4, 8 and 12 minutes, that showed higher percentage and speed of germination.