Physiological, cellular and molecular aspects of the desiccation tolerance in Anadenanthera colubrina seeds during germination / Aspectos fisiológicos, celulares e moleculares da tolerância à dessecação em sementes de Anadenanthera colubrina durante a germinação

ABSTRACT

Abstract During germination, orthodox seeds become gradually intolerant to desiccation, and for this reason, they are a good model for recalcitrance studies. In the present work, physiological, biochemical, and ultrastructural aspects of the desiccation tolerance were characterized during the germination process of Anadenanthera colubrina seeds. The seeds were imbibed during zero (control), 2, 8, 12 (no germinated seeds), and 18 hours (germinated seeds with 1 mm protruded radicle); then they were dried for 72 hours, rehydrated and evaluated for survivorship. Along the imbibition, cytometric and ultrastructural analysis were performed, besides the extraction of the heat-stable proteins. Posteriorly to imbibition and drying, the evaluation of ultrastructural damages was performed. Desiccation tolerance was fully lost after root protrusion. There was no increase in 4C DNA content after the loss of desiccation tolerance. Ultrastructural characteristics of cells from 1mm roots resembled those found in the recalcitrant seeds, in both hydrated and dehydrated states. The loss of desiccation tolerance coincided with the reduction of heat-stable proteins.

RESUMO

Resumo Durante a germinação, sementes ortodoxas tornam-se gradualmente intolerantes à dessecação, e por isso podem ser utilizadas como modelo para o estudo da recalcitrância. No presente trabalho realizou-se uma caracterização dos aspectos fisiológicos, bioquímicos e ultraestruturais da perda da tolerância à dessecação de sementes de Anadenanthera colubrina em processo germinativo. Para isso as sementes foram embebidas durante 0 (controle), 2,8,12 e aproximadamente 18 horas (sementes germinadas com 1 mm de radícula), secas por 72 horas, reidratadas e a sobrevivência avaliada. Ao longo da embebição foram realizadas análises citométricas, ultraestruturais e extração de proteínas resistentes ao calor e após embebição e secagem foram avaliados danos ultraestruturais. A tolerância à dessecação foi totalmente perdida após a protrusão radicular. Não houve aumento do conteúdo de DNA 4C quando a tolerância à dessecação foi perdida. Características ultraestruturais de células de radículas de 1 mm assemelharam-se às encontradas em sementes recalcitrantes tanto no estado hidratado quanto desidratado. A perda da tolerância à dessecação coincidiu com a redução do conteúdo de proteínas resistentes ao calor.