RESUMO
Abstract Bidens pilosa L. is a heterocarpic weed species with two cypselae types that present morpho-physiological differences, being the peripheral type smaller and slower to germinate than the central one. We aimed to verify how the germination mechanism varied between types. We focused on two mechanisms: (1) pericarp constraints (physical and chemical) and (2) hormonal stimulation (Abcisic acid [ABA] and Gibberellin [GA]). Both cypselae types are physically constrained by the pericarp, for when it is excised both seed types increase their germination, but behavioral differences still remain. The pericarp of the peripheral type also has chemical inhibitors that effectively inhibited germination of the intact central cypsela. To test the hormonal effects, we focused on the ABA:GA control. Both cypselae responded to an exogenous ABA concentration gradient, however there is no variation between types on the sensitivity to it. Also, both cypselae types were indifferent to Fluridone (ABA inhibitor), which indicates that the dormancy is not maintained by de novo ABA synthesis. Cypselae types had different sensitivity to an exogenous GA3 gradient, the central type being more sensitive to the treatment than the peripheral one. But when the endogenous GA synthesis was blocked by Paclobutrazol, both types responded equally to same GA3 concentrations. This indicates that endogenous GA synthesis may be related to differences observed on germination of cypselae types. To conclude, seed types differ on their growth potential to overcome the pericarp resistance: while the inhibitor in the peripheral pericarp reduces growth potential, GA increases it.
Resumo Bidens pilosa L. é uma espécie de planta daninha heterocarpica com dois tipos de cipselas que possuem diferenças morfofisiológicas, sendo o tipo periférico de menor tamanho e com germinação lenta se comparado com o central. Nosso objetivo foi verificar como o mecanismo de germinação varia entre os tipos. Focamos em dois mecanismos: (1) restrição causada pelo pericarpo (física e química) e (2) estímulo hormonal (Ácido abscísico [ABA] e Giberelina [GA]). Os tipos de cipselas são fisicamente limitados pelo pericarpo, pois quando ambos os tipos de sementes são excisados há um aumento na germinação, contudo as diferenças no processo se mantém. O pericarpo do tipo periférico ainda possui inibidores que efetivamente retardam a germinação das cipselas centrais intactas. Para testar os efeitos hormonais, nós focamos no controle pelo ABA:GA. Ambas cipselas responderam ao gradiente de concentração de ABA exógeno, contudo não houve variação na sensibilidade entre os tipos. Ainda, ambos tipos de cipselas foram indiferentes à Fluoridona (inibidor de ABA), que indica que a dormência não é mantida pela nova síntese de ABA. Tipos de cipselas apresentam diferentes sensibilidades ao gradiente exógeno de GA3, com o tipo central sendo mais sensível ao tratamento que o periférico. Mas quando a síntese endógena de GA foi bloqueada pelo Paclobutrazol, ambos os tipos responderam de forma similar às concentrações de GA 3. Isso indica que a síntese de GA endógena pode estar relacionada com a diferença observada na germinação dos dois tipos de cipselas. Para concluir, os tipos de sementes diferem no potencial para superar a resistência do pericarpo, sendo o inibidor no pericarpo da cipsela periférica o redutor do potencial de crescimento, enquanto a GA aumenta esse potencial.
Assuntos
Reguladores de Crescimento de Plantas/farmacologia , Piridonas/farmacologia , Ácido Abscísico/farmacologia , Germinação/fisiologia , Bidens/fisiologia , Herbicidas/farmacologia , Sementes/crescimento & desenvolvimento , Sementes/efeitos dos fármacos , Germinação/efeitos dos fármacos , Bidens/efeitos dos fármacosRESUMO
Abstract Bidens pilosa L. is a heterocarpic weed species with two cypselae types that present morpho-physiological differences, being the peripheral type smaller and slower to germinate than the central one. We aimed to verify how the germination mechanism varied between types. We focused on two mechanisms: (1) pericarp constraints (physical and chemical) and (2) hormonal stimulation (Abcisic acid [ABA] and Gibberellin [GA]). Both cypselae types are physically constrained by the pericarp, for when it is excised both seed types increase their germination, but behavioral differences still remain. The pericarp of the peripheral type also has chemical inhibitors that effectively inhibited germination of the intact central cypsela. To test the hormonal effects, we focused on the ABA:GA control. Both cypselae responded to an exogenous ABA concentration gradient, however there is no variation between types on the sensitivity to it. Also, both cypselae types were indifferent to Fluridone (ABA inhibitor), which indicates that the dormancy is not maintained by de novo ABA synthesis. Cypselae types had different sensitivity to an exogenous GA3 gradient, the central type being more sensitive to the treatment than the peripheral one. But when the endogenous GA synthesis was blocked by Paclobutrazol, both types responded equally to same GA3 concentrations. This indicates that endogenous GA synthesis may be related to differences observed on germination of cypselae types. To conclude, seed types differ on their growth potential to overcome the pericarp resistance: while the inhibitor in the peripheral pericarp reduces growth potential, GA increases it.
Resumo Bidens pilosa L. é uma espécie de planta daninha heterocarpica com dois tipos de cipselas que possuem diferenças morfofisiológicas, sendo o tipo periférico de menor tamanho e com germinação lenta se comparado com o central. Nosso objetivo foi verificar como o mecanismo de germinação varia entre os tipos. Focamos em dois mecanismos: (1) restrição causada pelo pericarpo (física e química) e (2) estímulo hormonal (Ácido abscísico [ABA] e Giberelina [GA]). Os tipos de cipselas são fisicamente limitados pelo pericarpo, pois quando ambos os tipos de sementes são excisados há um aumento na germinação, contudo as diferenças no processo se mantém. O pericarpo do tipo periférico ainda possui inibidores que efetivamente retardam a germinação das cipselas centrais intactas. Para testar os efeitos hormonais, nós focamos no controle pelo ABA:GA. Ambas cipselas responderam ao gradiente de concentração de ABA exógeno, contudo não houve variação na sensibilidade entre os tipos. Ainda, ambos tipos de cipselas foram indiferentes à Fluoridona (inibidor de ABA), que indica que a dormência não é mantida pela nova síntese de ABA. Tipos de cipselas apresentam diferentes sensibilidades ao gradiente exógeno de GA3, com o tipo central sendo mais sensível ao tratamento que o periférico. Mas quando a síntese endógena de GA foi bloqueada pelo Paclobutrazol, ambos os tipos responderam de forma similar às concentrações de GA 3. Isso indica que a síntese de GA endógena pode estar relacionada com a diferença observada na germinação dos dois tipos de cipselas. Para concluir, os tipos de sementes diferem no potencial para superar a resistência do pericarpo, sendo o inibidor no pericarpo da cipsela periférica o redutor do potencial de crescimento, enquanto a GA aumenta esse potencial.
RESUMO
In the present work, we analyzed the histochemical aspects of Passiflora edulis seeds reserve mobilization during the first ten days of germination. Our results showed that mainly lipids present in the endosperm are used as a reserve source, and their levels reduce at the same time the radicle protrudes, between the fourth and sixth day of sowing. Furthermore, protein bodies are present in the cotyledons, which are degraded as germination occurs and are almost depleted by the time of radicle protrusion. Starch grains also appear in the late germination period, and it is not clear if there is any reserve wall polysaccharide consumption in the endosperm.
No presente trabalho analisamos os aspectos histoquímicos da mobilização de reservas das sementes de Passiflora edulis, durante os primeiros dez dias de germinação. Nossos resultados mostraram que principalmente lipídios presentes no endosperma são utilizados como reserva, com o seu nível começando a diminuir ao mesmo tempo em que ocorre a protrusão da radícula, entre o quarto e sexto dia do início da embebição. Corpos proteicos também estão presentes nos cotilédones, e são degradados à medida que ocorre a germinação e são consumidos quase totalmente quando da protrusão da radícula. Grãos de amido também aparecem no período tardio de germinação, e não está claro se há ou não consumo de polissacarídeos de reserva de parede no endosperma.
Assuntos
Germinação/fisiologia , Passiflora/embriologia , Sementes/química , Cotilédone/fisiologia , Endosperma/fisiologia , Histocitoquímica , Passiflora/química , Proteínas de Plantas/fisiologia , Proteínas de Armazenamento de Sementes , Sementes/embriologiaRESUMO
Synedrella nodiflora is a weed species that has dimorphic cypselas: winged peripheral and lanceolate shaped central. The aim of this work is to describe the reproductive capability by measuring dimorphic cypselas morphology, imbibition rates and germinative patterns under temperature, light quality and water availability gradients, and compare the plant growth between two light treatments. The central cypselas were lighter, longer and its pappi were more elongated than the peripheral ones, favoring its dispersion. Neither type had deep dormancy and both of them germinated with the same pattern under the optimum conditions. Both cypselas showed higher germinability in temperatures between 25 and 30 °C, under white light and high water availability, although there are some differences between the types, mainly at dark treatments. Plants grown in direct sunlight accumulated more biomass, allowing for higher plant development and inflorescence production, although shaded light plants capitulum had a higher central: peripheral ratio than the direct sunlight treatment. S. nodiflora cypselas germinate better in unfiltered light places, although the plants are adapted to shady conditions. The species showed high germination potential over a wide range of environmental conditions, as well as fast plant development. All of these features favor distribution in environmental sites.
Synedrella nodiflora é uma planta daninha que possui cipselas dimórficas: periférica alada e central com forma lanceolada. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a capacidade reprodutiva por medição da morfologia das cipselas, taxas de embebição e padrões germinativos sob gradientes de temperatura, qualidade de luz e disponibilidade de água, e comparação do crescimento das plantas sob dois tratamentos luminosos. As cipselas centrais foram mais leves, compridas e seus pappi foram mais alongados que as periféricas, o que favorece sua dispersão. Nenhum dos tipos exibiu dormência profunda, germinando sob o mesmo padrão nas condições ótimas. Ambas as cipselas apresentaram maior germinabilidade sob temperaturas entre 25 e 30 °C, sob luz branca e alta disponibilidade hídrica, apesar de haver algumas diferenças entre os tipos, principalmente em tratamentos de escuro. Plantas que cresceram em luz solar direta acumularam maior quantidade de biomassa, permitindo o maior desenvolvimento vegetal e produção de inflorescências, contudo capítulos das plantas sombreadas tiveram uma razão central:periférica maior que tratamentos com luz direta. Cipselas de S. nodiflora germinam melhor em locais com luz não filtrada, contudo as plantas são adaptadas à condição de sombra. A espécie apresentou um alto potencial germinativo sob uma ampla gama de condições ambientais, assim como rápido desenvolvimento, todas essas características favorecem a distribuição ao longo dos ambientes.
Assuntos
Asteraceae/crescimento & desenvolvimento , Biomassa , Germinação , Luz , TemperaturaRESUMO
The germination response of Hylocereus setaceus seeds to isothermic incubation at different water potentials was analysed by using the thermal time and hydrotime models, aiming to describe some germination parameters of the population and to test the validity of the models to describe the response of the seeds to temperature and water potential. Hylocereus setaceus seeds germinated relatively well in a wide range of temperatures and the germination was rate limited from 11 to 20 °C interval and beyond 30 °C until 40 °C, in which the germination rate respectively shifts positively and negatively with temperature. The minimum or base temperature (Tb) for the germination of H. setaceus was 7 °C, and the ceiling temperature varied nearly from 43.5 to 59 °C depending on the percent fraction, with median set on 49.8 °C. The number of degrees day necessary for 50 percent of the seeds to germinate in the infra-optimum temperature range was 39.3 °C day, whereas at the supra-optimum interval the value of θ = 77 was assumed to be constant throughout. Germination was sensitive to decreasing values of ψ in the medium, and both the germinability and the germination rate shift negatively with the reduction of ψ, but the rate of reduction changed with temperature. The values of base water potential (ψb) shift to zero with increasing temperatures and such variation reflects in the relatively greater effect of low ψ on germination in supra optimum range of T. In general, the model described better the germination time courses at lower than at higher water potentials. The analysis also suggest that Tb may not be independent of ψ and that ψb(g) may change as a function of temperature at the infra-otimum temperature range.
As respostas de germinação de sementes de Hylocereus setaceus para incubações isotérmicas sob diferentes potenciais de água foram analisadas utilizando-se modelos de graus dia e psi dia, com o objetivo de descrever alguns parâmetros da população e para testar a viabilidade do modelo para descrever as respostas da semente a temperatura e potencial de água. Sementes de H. setaceus germinaram relativamente bem em uma ampla faixa de temperaturas e a germinação foi limitada pela velocidade nos intervalos de 11 a 20 °C, e de 30 até 40 °C, nos quais a velocidade de germinação aumenta e diminui, respectivamente, com a temperatura. A temperatura mínima ou base (Tb) para germinação de H. setaceus foi 7 °C, e a temperatura máxima variou de 43,5 a 59 °C dependendo da fração percentual, com média de 49,8 °C. O número de graus dia necessário para 50 por cento das sementes germinarem na faixa de temperatura infra-ótima foi de 39,3 °C dia, enquanto que, no intervalo supra-ótimo o valor de 77 °C dia foi assumido como constante para todo o intervalo. A germinação foi sensível à diminuição do ψ no meio, e tanto a germinabilidade como a velocidade de germinação mudaram negativamente com a redução do ψ, sendo que a taxa de redução mudou com a temperatura. Os potenciais base de água (ψb(g)) tendem a zero com o aumento da temperatura e essa variação se reflete no efeito relativamente maior do ψ sobre a germinação na faixa supra-ótima de temperatura. No geral, o modelo descreveu melhor as curvas de germinação em potenciais de água baixos do que em altos. As análises também sugerem que Tb pode não depender do ψ e que o ψb(g) pode mudar em função da temperatura na faixa infra-ótima de temperatura.
Assuntos
Cactaceae/crescimento & desenvolvimento , Germinação/fisiologia , Sementes/crescimento & desenvolvimento , Temperatura , ÁguaRESUMO
A atividade de glucose isomerase foi detectada em celulas de Zymomonas mobilis Kluyver & Van Niel, crescidas em meio liquido. A enzima foi parcialmente purificada, por precipitacao com sulfato de amonio o pH otimo da atividade isomerasica foi de 7,5-8,0 e a temperatura de incubacao 90 graus C