Seed moisture content can be used to accelerate dormancy release during after-ripening of Urochloa humidicola cv. Llanero spikelets / Uso do teor de água em sementes para acelerar a quebra de dormência pós-colheita de cariopses de Urochloa humidicola cv. Llanero

ABSTRACT

ABSTRACT Increased demand for livestock products is leading to research on more productive pastures adapted to different environments. Urochloa humidicola is a species adapted to low-fertility conditions and to environments occasionally subjected to temporary flooding and with highly dormant seeds at harvest. Mechanical and sulphuric acid (H2SO4) scarification are used to release these seeds from dormancy; although, there are several side effects. Hydrogen peroxide (H2O2) is linked to dormancy release in many crop species. The objective of this research was to characterize the dormancy release and H2O2 accumulation during one year of storage in dormant spikelets of U. humidicola cv. Llanero equilibrated to 4.5% and 50% relative humidity (RH) and stored at 20 °C, during which time the seeds had moisture contents (MCs) of 0.03 and 0.1 g H2O g-1 dry weight (DW), respectively. The seeds were evaluated initially and at 3, 6 and 12 months; the seeds from spikelets or just caryopses were evaluated. Germination and dormancy percentage, H2O2 content, superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (PRX) activity were determined. The germination and H2O2 content increased mainly in the caryopses, and SOD activity increased. Moreover, dormancy and PRX activity decreased during storage. For the first time, it was shown, in U. humidicola cv. Llanero that dormancy release during storage is caused mainly by the accumulation of reactive oxygen species (ROS) in the spikelets even under ultra-dry storage conditions (4.5% RH), and this process could be accelerated by seed storage at a MC of 0.1 g H2O g-1 DW at 20 °C.

RESUMO

RESUMO O aumento da demanda de produtos cárneos tem levado a pesquisas de pastagens mais adaptadas para diferentes ambientes. Urochloa humidicola é uma espécie adaptada a solos de baixa fertilidade e sujeitos a alagamentos ocasionais e que apresentam um alto grau de dormência por ocasião da colheita. Escarificação mecânica e por ácido sulfúrico são normalmente usadas para quebrar a dormência nesta espécie, porém com diversos efeitos colaterais. Peróxido de hidrogênio (H2O2) está ligado à quebra de dormência em diversas culturas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a perda de dormência e o acúmulo de H2O2, durante um ano de armazenamento em espiguetas dormentes de U. humidicola cv. Llanero, equilibrada a 4,5% e 50% de umidade relativa (UR) e estocadas a 20 ºC; com um conteúdo de água de 0.03 e 0.1 g H2O g-1 matéria seca (MS), respectivamente. As sementes foram avaliadas inicialmente (tempo zero) e aos três, seis e 12 meses; como espiguetas ou cariopses. Foram avaliadas as percentagens de germinação e dormência, teor de H2O2 e as atividades de superóxido dismutase (SOD) e peroxidase (PRX). A Germinação e o H2O2 aumentaram, nas cariopses, bem como a atividade de SOD. A dormência e a atividade de PRX diminuíram durante o armazenamento. Pela primeira vez, demonstrou-se em U. humidicola cv. Llanero, que a liberação da dormência durante o armazenamento é causado principalmente pelo acúmulo de espécies reativas de oxigênio (ROS) em espiguetas mesmo em condições de armazenamento ultra seco (4.5% UR), e que este processo pode ser acelerado por armazenamento de sementes com teor de água de 0.1 g H2O g-1 MS a 20 °C.