Osmopriming, antioxidative action, and thermal stress in sunflower seeds with different vigor levels / Condicionamento osmótico, ação antioxidativa e estresse térmico em sementes de girassol com diferentes níveis de vigor

The osmopriming technique can reduce the period between sowing and the emergence of seedlings in the field, as well as favor seed performance under stress conditions. This study aimed to evaluate the effect of osmopriming on the physiological performance and antioxidative enzymatic activity of sunflower seeds with different vigor levels and exposed to thermal stress. Three sunflower seed lots of the cultivar Hélio 250 were used. Initially, the seeds were evaluated by germination and vigor tests to characterize the lots. Subsequently, they were primed in a polyethylene glycol 6000 solution at -2.0 MPa and 15 °C for 8 h. Then, the primed and unprimed seeds were tested for physiological quality (germination, first germination count, percentage and emergence speed index of seedlings, and seedling dry matter) and determination of the activity of the enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), and peroxidase (POX) under three temperatures: 15 °C (sub-optimal), 25 °C (optimal), and 35 °C (supra-optimal). The physiological tests allowed classifying lots 1, 2, and 3 into three different vigor levels, i.e., high, medium, and low, respectively. Osmopriming favored the performance of sunflower seeds in terms of germination and vigor at all the analyzed temperatures. This effect was more pronounced in lots of lower physiological quality at sub-optimal and supra-optimal temperatures. Sub-and supra-optimal temperatures led to a reduction in the physiological performance of seeds, mainly in less vigorous lots. In general, osmopriming favored an increase in the activity of the enzymes SOD, CAT, POX, and APX, mainly in low vigor seeds exposed to sub and supra-optimal temperatures. Osmopriming of sunflower seeds in PEG 6000 at -2.0 MPa for 8 hours is efficient to improve the performance of less vigorous lots under stress due to the sub- and supra-optimal temperatures, favoring an increase in the activity of enzymes of the antioxidative system.

A técnica de condicionamento osmótico reduz o período entre a semeadura e a emergência de mudas no campo, além de favorecer o desempenho das sementes em condições de estresse. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito do condicionamento osmótico no desempenho fisiológico e na atividade enzimática antioxidativa de sementes de girassol com diferentes níveis de vigor e expostas ao estresse térmico. Foram utilizados três lotes de sementes de girassol, cultivar Hélio 250. Inicialmente, as sementes foram avaliadas pelos testes de germinação e vigor para caracterizar os lotes. Em seguida, foram condicionadas em solução de polietilenoglicol 6000 a -2,0 MPa, a 15 °C por 8 h. Posteriormente, as sementes condicionadas e não condicionadas foram testadas quanto à qualidade fisiológica (germinação, contagem de primeira germinação, porcentagem e índice de velocidade de emergência das plântulas e matéria seca das plântulas) e determinação da atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT ), ascorbato peroxidase (APX) e peroxidase (POX) sob três temperaturas: 15 °C (sub ótima), 25 °C (ótima) e 35 °C (supra ótima). Através de testes fisiológicos, os lotes 1, 2 e 3 foram classificados em três níveis diferentes de vigor, sendo alto, médio e baixo, respectivamente. O condicionamento osmótico favoreceu o desempenho das sementes de girassol na germinação e vigor em todas as temperaturas analisadas. Este efeito foi mais pronunciado em lotes de qualidade fisiológica mais baixa em temperaturas sub ótima e supra ótima. As temperaturas sub e supra ótimas causaram uma redução no desempenho fisiológico das sementes, principalmente nos lotes menos vigorosos. Em geral, o condicionamento osmótico favoreceu um aumento na atividade das enzimas SOD, CAT, POX e APX, principalmente em sementes de baixo vigor expostas às temperaturas sub e supra ótimas. O condicionamento osmótico de sementes de girassol no PEG 6000 a [...].

Yield and physiological quality of wheat seeds produced under different irrigation depths and leaf Silicon / Produtividade e qualidade fisiológica de sementes de trigo produzidas sob diferentes lâminas de irrigação e Silício foliar

Water availability is one of the main factors responsible for wheat productivity, as well as the quality of the produced seeds. Silicon (Si) has an important role in mitigating the effects of various biotic and abiotic stresses. Thus, Si application can be used to mitigate the effects of different irrigation depths on the production and quality of wheat seeds. The work aimed to evaluate the yield and physiological quality of wheat seeds produced from plants fertilized with leaf Si and grown under different irrigation depths. The experiment was laid out in a split-plot randomized block design, with four replications. The plots consisted of three irrigation depths (0, 50, and 100% of the total irrigation requirement [TIR]). Si treatments were allocated (without application [0 mM] and 5 mM SiO2, applied at the tillering stage) in the subplots. The following parameters were evaluated: water balance of the system; soil moisture; yield; thousand seed weight; germination; electrical conductivity; accelerated aging; seedling length and emergence. The water balance of the system was negative for the 0% TIN irrigation depth after anthesis and there was less soil moisture in this irrigation depth. There was no effect of irrigation depths and Si application on plant yield. The smaller irrigation depths imposed reduced the thousand seed weight and increased the electrical conductivity of the seeds produced. Plants fertilized with Si did not differ in germination, but they produced more vigorous seedlings with greater growth and uniformity.(AU)

A disponibilidade de água é um dos principais fatores responsáveis pela produtividade do trigo, bem como da qualidade das sementes produzidas. O silício (Si) possui importante papel na atenuação dos efeitos de diversos estresses bióticos e abióticos. Desta forma, a aplicação de Si pode ser uma ferramenta para mitigar os efeitos de diferentes lâminas de irrigação na produção e qualidade de sementes de trigo. O objetivo do trabalho foi avaliar a produtividade e a qualidade fisiológica de sementes de trigo produzidas a partir de plantas fertilizadas com Si foliar e cultivadas sob diferentes lâminas de irrigação. O delineamento experimental foi blocos casualizados, em esquema de parcelas subdividas, com quatro repetições. As parcelas foram constituídas por três lâminas de irrigação (0, 50 e 100% da irrigação total necessária [ITN]). Nas subparcelas foram alocados os tratamentos de silício (sem aplicação [0 mM] e 5 mM de SiO2, aplicado na fase de perfilhamento). Foram avaliados: balanço hídrico do sistema; umidade do solo; produtividade; massa de mil sementes; germinação; condutividade elétrica; envelhecimento acelerado; comprimento e emergência de plântulas. O balanço hídrico do sistema foi negativo para a lâmina de 0% da ITN após a antese e houve menor umidade do solo nesta lâmina. Não houve efeito das lâminas de irrigação e da aplicação de Si na produtividade das plantas. As menores lâminas de irrigação impostas reduziram a massa de mil sementes e aumentaram a condutividade elétrica das sementes produzidas. Sementes produzidas em plantas fertilizadas com Si não diferiram quanto a germinação, porém originam plântulas mais vigorosas com maior crescimento e uniformidade.(AU)

Osmopriming, antioxidative action, and thermal stress in sunflower seeds with different vigor levels / Condicionamento osmótico, ação antioxidativa e estresse térmico em sementes de girassol com diferentes níveis de vigor

The osmopriming technique can reduce the period between sowing and the emergence of seedlings in the field, as well as favor seed performance under stress conditions. This study aimed to evaluate the effect of osmopriming on the physiological performance and antioxidative enzymatic activity of sunflower seeds with different vigor levels and exposed to thermal stress. Three sunflower seed lots of the cultivar Hélio 250 were used. Initially, the seeds were evaluated by germination and vigor tests to characterize the lots. Subsequently, they were primed in a polyethylene glycol 6000 solution at -2.0 MPa and 15 °C for 8 h. Then, the primed and unprimed seeds were tested for physiological quality (germination, first germination count, percentage and emergence speed index of seedlings, and seedling dry matter) and determination of the activity of the enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), and peroxidase (POX) under three temperatures: 15 °C (sub-optimal), 25 °C (optimal), and 35 °C (supra-optimal). The physiological tests allowed classifying lots 1, 2, and 3 into three different vigor levels, i.e., high, medium, and low, respectively. Osmopriming favored the performance of sunflower seeds in terms of germination and vigor at all the analyzed temperatures. This effect was more pronounced in lots of lower physiological quality at sub-optimal and supra-optimal temperatures. Sub-and supra-optimal temperatures led to a reduction in the physiological performance of seeds, mainly in less vigorous lots. In general, osmopriming favored an increase in the activity of the enzymes SOD, CAT, POX, and APX, mainly in low vigor seeds exposed to sub and supra-optimal temperatures. Osmopriming of sunflower seeds in PEG 6000 at -2.0 MPa for 8 hours is efficient to improve the performance of less vigorous lots under stress due to the sub- and supra-optimal temperatures, favoring an increase in the activity of enzymes of the antioxidative system.(AU)

A técnica de condicionamento osmótico reduz o período entre a semeadura e a emergência de mudas no campo, além de favorecer o desempenho das sementes em condições de estresse. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito do condicionamento osmótico no desempenho fisiológico e na atividade enzimática antioxidativa de sementes de girassol com diferentes níveis de vigor e expostas ao estresse térmico. Foram utilizados três lotes de sementes de girassol, cultivar Hélio 250. Inicialmente, as sementes foram avaliadas pelos testes de germinação e vigor para caracterizar os lotes. Em seguida, foram condicionadas em solução de polietilenoglicol 6000 a -2,0 MPa, a 15 °C por 8 h. Posteriormente, as sementes condicionadas e não condicionadas foram testadas quanto à qualidade fisiológica (germinação, contagem de primeira germinação, porcentagem e índice de velocidade de emergência das plântulas e matéria seca das plântulas) e determinação da atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT ), ascorbato peroxidase (APX) e peroxidase (POX) sob três temperaturas: 15 °C (sub ótima), 25 °C (ótima) e 35 °C (supra ótima). Através de testes fisiológicos, os lotes 1, 2 e 3 foram classificados em três níveis diferentes de vigor, sendo alto, médio e baixo, respectivamente. O condicionamento osmótico favoreceu o desempenho das sementes de girassol na germinação e vigor em todas as temperaturas analisadas. Este efeito foi mais pronunciado em lotes de qualidade fisiológica mais baixa em temperaturas sub ótima e supra ótima. As temperaturas sub e supra ótimas causaram uma redução no desempenho fisiológico das sementes, principalmente nos lotes menos vigorosos. Em geral, o condicionamento osmótico favoreceu um aumento na atividade das enzimas SOD, CAT, POX e APX, principalmente em sementes de baixo vigor expostas às temperaturas sub e supra ótimas. O condicionamento osmótico de sementes de girassol no PEG 6000 a [...].(AU)