Germination of Crotalaria and Lupinus (Fabaceae) seeds submitted to different pre-germination treatments and their effect on enzymatic activity during early germination / Germinação de sementes de Crotalaria e Lupinus (Fabaceae) submetidas a diferentes tratamentos pré-germinativos e o efeito da atividade enzimática na fase inicial da germinação

Most of the wild and native legume seeds has a hard and impermeable testa, which causes physical dormancy and prevents them from germinating even when environmental conditions are favorable. The study evaluated the effect of scarification treatments on germination and enzymatic activity of Crotalaria longirostrata (Cl) and Lupinus exaltatus (Le) seeds. After scarification treatments, germination percentage (GP) and rate (GR) were assessed during 30 days after seeding (DAS); and water absorption (WA) and specific enzymatic activity (SEA) during early germination (0, 6, 18, 36, 72, 120 h) in a growing chamber at 25 °C and photoperiod of 12 h. Scarification with 98% H2SO4 15 min increased GP and GR in both species. At 30 DAS, GP and GR of Le seeds were 34% and 0.97 seeds day-1, respectively. In Cl seeds, GP was 64% and GR 0.90 seeds day-1. Scarification with H2O at 80 °C 1 min also promoted germination in Cl (52%). At 120 h after seeding, Le and Cl seeds showed already a high GP with acid scarification (31% and 48%, respectively). In seeds of both species, scarification treatments affected WA and SEA during early germination. During this period, scarification treatments that increased GP also showed a higher α-D-galactosidase activity. The maximum enzyme activity was observed 72 h after hot water scarification in Cl (82.6 U/mg total protein), followed by acid scarification (54.5 U/mg total protein). In Le, the activity peak was 36 h after acid scarification (9.5 U/mg total protein). No relationship was observed between β-glucosidase activity and GP in both species. In conclusion, during early germination of both species, the increase in GP is accompanied by a rise in α-D-galactosidase activity between 36 and 72 h after seeding; and in Cl seeds, an alternative scarification treatment to increase GP may be the use of hot water.(AU)

A maioria das sementes de leguminosas nativas e selvagens têm um tegumento rígido e impermeável, ​​o que causa dormência física e impede a germinação, mesmo se as condições ambientais forem favoráveis. O estudo avaliou o efeito de tratamentos de escarificação sobre a germinação e a atividade enzimática de sementes de Crotalaria longirostrata (Cl) e Lupinus exaltatus (Le). Após os tratamentos de escarificação, a percentagem (PG) e a velocidade de germinação (VG) foram avaliadas durante 30 dias após a semeadura (DAS); absorção de água (AA) e atividade enzimática específica (AEE) na fase inicial da germinação (0, 6, 18, 36, 72 e 120 h) em uma câmara de crescimento a 25 °C e fotoperíodo de 12 h. A escarificação com 98% de H2SO4, durante 15 min aumentou PG e VG nas duas espécies. Aos 30 DDS, PG e VG de sementes de Le foram de 34% e 0,97 sementes dia -1, respectivamente. Em sementes de Cl, PG foi de 64% e VG 0,90 sementes dias-1. A escarificação com H2O a 80 °C 1 min também promoveu a germinação em Cl (52%). A 120 h após a semeadura, as sementes de Cl e Le já tinha atingido uma alta PG com escarificação ácida (31% e 48%, respectivamente). Nas sementes das duas espécies, os tratamentos de escarificação afetaram a AEE e a AA nafase inicial da germinação. Durante este período, os tratamentos de escarificação que aumentaram PG, também mostraram a atividade mais elevada de α-D-galactosidase. A atividade enzimática máxima foi observada 72 h após o tratamento com água quente em Cl (82,6 U/mg de proteína total), seguido por escarificação ácida (54,5 U/mg de proteína total). Em Le, o pico de atividade foi de 36 h após a aplicação do tratamento ácido (9,5 U/mg de proteína total). Em contraste, não foi observado nenhuma relação entre a actividade β-glicosidase e PG. Em conclusão, durante a germinação precoce das duas espécies, o aumento da GP é acompanhado por um aumento da atividade da α-D-galactosidase entre 36 e 72 h após a semeadura; e em sementes de Cl, um tratamento de escarificação alternativo para aumentar GP pode ser o uso de água quente.(AU)

Germination of Crotalaria and Lupinus (Fabaceae) seeds submitted to different pre-germination treatments and their effect on enzymatic activity during early germination / Germinação de sementes de Crotalaria e Lupinus (Fabaceae) submetidas a diferentes tratamentos pré-germinativos e o efeito da atividade enzimática na fase inicial da germinação

Abstract Most of the wild and native legume seeds has a hard and impermeable testa, which causes physical dormancy and prevents them from germinating even when environmental conditions are favorable. The study evaluated the effect of scarification treatments on germination and enzymatic activity of Crotalaria longirostrata (Cl) and Lupinus exaltatus (Le) seeds. After scarification treatments, germination percentage (GP) and rate (GR) were assessed during 30 days after seeding (DAS); and water absorption (WA) and specific enzymatic activity (SEA) during early germination (0, 6, 18, 36, 72, 120 h) in a growing chamber at 25 °C and photoperiod of 12 h. Scarification with 98% H2SO4 15 min increased GP and GR in both species. At 30 DAS, GP and GR of Le seeds were 34% and 0.97 seeds day-1, respectively. In Cl seeds, GP was 64% and GR 0.90 seeds day-1. Scarification with H2O at 80 °C 1 min also promoted germination in Cl (52%). At 120 h after seeding, Le and Cl seeds showed already a high GP with acid scarification (31% and 48%, respectively). In seeds of both species, scarification treatments affected WA and SEA during early germination. During this period, scarification treatments that increased GP also showed a higher α-D-galactosidase activity. The maximum enzyme activity was observed 72 h after hot water scarification in Cl (82.6 U/mg total protein), followed by acid scarification (54.5 U/mg total protein). In Le, the activity peak was 36 h after acid scarification (9.5 U/mg total protein). No relationship was observed between β-glucosidase activity and GP in both species. In conclusion, during early germination of both species, the increase in GP is accompanied by a rise in α-D-galactosidase activity between 36 and 72 h after seeding; and in Cl seeds, an alternative scarification treatment to increase GP may be the use of hot water.

Resumo A maioria das sementes de leguminosas nativas e selvagens têm um tegumento rígido e impermeável, ​​o que causa dormência física e impede a germinação, mesmo se as condições ambientais forem favoráveis. O estudo avaliou o efeito de tratamentos de escarificação sobre a germinação e a atividade enzimática de sementes de Crotalaria longirostrata (Cl) e Lupinus exaltatus (Le). Após os tratamentos de escarificação, a percentagem (PG) e a velocidade de germinação (VG) foram avaliadas durante 30 dias após a semeadura (DAS); absorção de água (AA) e atividade enzimática específica (AEE) na fase inicial da germinação (0, 6, 18, 36, 72 e 120 h) em uma câmara de crescimento a 25 °C e fotoperíodo de 12 h. A escarificação com 98% de H2SO4, durante 15 min aumentou PG e VG nas duas espécies. Aos 30 DDS, PG e VG de sementes de Le foram de 34% e 0,97 sementes dia -1, respectivamente. Em sementes de Cl, PG foi de 64% e VG 0,90 sementes dias-1. A escarificação com H2O a 80 °C 1 min também promoveu a germinação em Cl (52%). A 120 h após a semeadura, as sementes de Cl e Le já tinha atingido uma alta PG com escarificação ácida (31% e 48%, respectivamente). Nas sementes das duas espécies, os tratamentos de escarificação afetaram a AEE e a AA nafase inicial da germinação. Durante este período, os tratamentos de escarificação que aumentaram PG, também mostraram a atividade mais elevada de α-D-galactosidase. A atividade enzimática máxima foi observada 72 h após o tratamento com água quente em Cl (82,6 U/mg de proteína total), seguido por escarificação ácida (54,5 U/mg de proteína total). Em Le, o pico de atividade foi de 36 h após a aplicação do tratamento ácido (9,5 U/mg de proteína total). Em contraste, não foi observado nenhuma relação entre a actividade β-glicosidase e PG. Em conclusão, durante a germinação precoce das duas espécies, o aumento da GP é acompanhado por um aumento da atividade da α-D-galactosidase entre 36 e 72 h após a semeadura; e em sementes de Cl, um tratamento de escarificação alternativo para aumentar GP pode ser o uso de água quente.

Germination of Crotalaria and Lupinus (Fabaceae) seeds submitted to different pre-germination treatments and their effect on enzymatic activity during early germination.

Most of the wild and native legume seeds has a hard and impermeable testa, which causes physical dormancy and prevents them from germinating even when environmental conditions are favorable. The study evaluated the effect of scarification treatments on germination and enzymatic activity of Crotalaria longirostrata (Cl) and Lupinus exaltatus (Le) seeds. After scarification treatments, germination percentage (GP) and rate (GR) were assessed during 30 days after seeding (DAS); and water absorption (WA) and specific enzymatic activity (SEA) during early germination (0, 6, 18, 36, 72, 120 h) in a growing chamber at 25 °C and photoperiod of 12 h. Scarification with 98% H2SO4 15 min increased GP and GR in both species. At 30 DAS, GP and GR of Le seeds were 34% and 0.97 seeds day-1, respectively. In Cl seeds, GP was 64% and GR 0.90 seeds day-1. Scarification with H2O at 80 °C 1 min also promoted germination in Cl (52%). At 120 h after seeding, Le and Cl seeds showed already a high GP with acid scarification (31% and 48%, respectively). In seeds of both species, scarification treatments affected WA and SEA during early germination. During this period, scarification treatments that increased GP also showed a higher α-D-galactosidase activity. The maximum enzyme activity was observed 72 h after hot water scarification in Cl (82.6 U/mg total protein), followed by acid scarification (54.5 U/mg total protein). In Le, the activity peak was 36 h after acid scarification (9.5 U/mg total protein). No relationship was observed between ß-glucosidase activity and GP in both species. In conclusion, during early germination of both species, the increase in GP is accompanied by a rise in α-D-galactosidase activity between 36 and 72 h after seeding; and in Cl seeds, an alternative scarification treatment to increase GP may be the use of hot water.

Germination of Crotalaria and Lupinus (Fabaceae) seeds submitted to different pre-germination treatments and their effect on enzymatic activity during early germination

Abstract Most of the wild and native legume seeds has a hard and impermeable testa, which causes physical dormancy and prevents them from germinating even when environmental conditions are favorable. The study evaluated the effect of scarification treatments on germination and enzymatic activity of Crotalaria longirostrata (Cl) and Lupinus exaltatus (Le) seeds. After scarification treatments, germination percentage (GP) and rate (GR) were assessed during 30 days after seeding (DAS); and water absorption (WA) and specific enzymatic activity (SEA) during early germination (0, 6, 18, 36, 72, 120 h) in a growing chamber at 25 °C and photoperiod of 12 h. Scarification with 98% H2SO4 15 min increased GP and GR in both species. At 30 DAS, GP and GR of Le seeds were 34% and 0.97 seeds day-1, respectively. In Cl seeds, GP was 64% and GR 0.90 seeds day-1. Scarification with H2O at 80 °C 1 min also promoted germination in Cl (52%). At 120 h after seeding, Le and Cl seeds showed already a high GP with acid scarification (31% and 48%, respectively). In seeds of both species, scarification treatments affected WA and SEA during early germination. During this period, scarification treatments that increased GP also showed a higher -D-galactosidase activity. The maximum enzyme activity was observed 72 h after hot water scarification in Cl (82.6 U/mg total protein), followed by acid scarification (54.5 U/mg total protein). In Le, the activity peak was 36 h after acid scarification (9.5 U/mg total protein). No relationship was observed between -glucosidase activity and GP in both species. In conclusion, during early germination of both species, the increase in GP is accompanied by a rise in -D-galactosidase activity between 36 and 72 h after seeding; and in Cl seeds, an alternative scarification treatment to increase GP may be the use of hot water.

Resumo A maioria das sementes de leguminosas nativas e selvagens têm um tegumento rígido e impermeável, o que causa dormência física e impede a germinação, mesmo se as condições ambientais forem favoráveis. O estudo avaliou o efeito de tratamentos de escarificação sobre a germinação e a atividade enzimática de sementes de Crotalaria longirostrata (Cl) e Lupinus exaltatus (Le). Após os tratamentos de escarificação, a percentagem (PG) e a velocidade de germinação (VG) foram avaliadas durante 30 dias após a semeadura (DAS); absorção de água (AA) e atividade enzimática específica (AEE) na fase inicial da germinação (0, 6, 18, 36, 72 e 120 h) em uma câmara de crescimento a 25 °C e fotoperíodo de 12 h. A escarificação com 98% de H2SO4, durante 15 min aumentou PG e VG nas duas espécies. Aos 30 DDS, PG e VG de sementes de Le foram de 34% e 0,97 sementes dia -1, respectivamente. Em sementes de Cl, PG foi de 64% e VG 0,90 sementes dias-1. A escarificação com H2O a 80 °C 1 min também promoveu a germinação em Cl (52%). A 120 h após a semeadura, as sementes de Cl e Le já tinha atingido uma alta PG com escarificação ácida (31% e 48%, respectivamente). Nas sementes das duas espécies, os tratamentos de escarificação afetaram a AEE e a AA nafase inicial da germinação. Durante este período, os tratamentos de escarificação que aumentaram PG, também mostraram a atividade mais elevada de -D-galactosidase. A atividade enzimática máxima foi observada 72 h após o tratamento com água quente em Cl (82,6 U/mg de proteína total), seguido por escarificação ácida (54,5 U/mg de proteína total). Em Le, o pico de atividade foi de 36 h após a aplicação do tratamento ácido (9,5 U/mg de proteína total). Em contraste, não foi observado nenhuma relação entre a actividade -glicosidase e PG. Em conclusão, durante a germinação precoce das duas espécies, o aumento da GP é acompanhado por um aumento da atividade da -D-galactosidase entre 36 e 72 h após a semeadura; e em sementes de Cl, um tratamento de escarificação alternativo para aumentar GP pode ser o uso de água quente.

Germination of Crotalaria and Lupinus (Fabaceae) seeds submitted to different pre-germination treatments and their effect on enzymatic activity during early germination

Abstract Most of the wild and native legume seeds has a hard and impermeable testa, which causes physical dormancy and prevents them from germinating even when environmental conditions are favorable. The study evaluated the effect of scarification treatments on germination and enzymatic activity of Crotalaria longirostrata (Cl) and Lupinus exaltatus (Le) seeds. After scarification treatments, germination percentage (GP) and rate (GR) were assessed during 30 days after seeding (DAS); and water absorption (WA) and specific enzymatic activity (SEA) during early germination (0, 6, 18, 36, 72, 120 h) in a growing chamber at 25 °C and photoperiod of 12 h. Scarification with 98% H2SO4 15 min increased GP and GR in both species. At 30 DAS, GP and GR of Le seeds were 34% and 0.97 seeds day-1, respectively. In Cl seeds, GP was 64% and GR 0.90 seeds day-1. Scarification with H2O at 80 °C 1 min also promoted germination in Cl (52%). At 120 h after seeding, Le and Cl seeds showed already a high GP with acid scarification (31% and 48%, respectively). In seeds of both species, scarification treatments affected WA and SEA during early germination. During this period, scarification treatments that increased GP also showed a higher -D-galactosidase activity. The maximum enzyme activity was observed 72 h after hot water scarification in Cl (82.6 U/mg total protein), followed by acid scarification (54.5 U/mg total protein). In Le, the activity peak was 36 h after acid scarification (9.5 U/mg total protein). No relationship was observed between -glucosidase activity and GP in both species. In conclusion, during early germination of both species, the increase in GP is accompanied by a rise in -D-galactosidase activity between 36 and 72 h after seeding; and in Cl seeds, an alternative scarification treatment to increase GP may be the use of hot water.

Resumo A maioria das sementes de leguminosas nativas e selvagens têm um tegumento rígido e impermeável, o que causa dormência física e impede a germinação, mesmo se as condições ambientais forem favoráveis. O estudo avaliou o efeito de tratamentos de escarificação sobre a germinação e a atividade enzimática de sementes de Crotalaria longirostrata (Cl) e Lupinus exaltatus (Le). Após os tratamentos de escarificação, a percentagem (PG) e a velocidade de germinação (VG) foram avaliadas durante 30 dias após a semeadura (DAS); absorção de água (AA) e atividade enzimática específica (AEE) na fase inicial da germinação (0, 6, 18, 36, 72 e 120 h) em uma câmara de crescimento a 25 °C e fotoperíodo de 12 h. A escarificação com 98% de H2SO4, durante 15 min aumentou PG e VG nas duas espécies. Aos 30 DDS, PG e VG de sementes de Le foram de 34% e 0,97 sementes dia -1, respectivamente. Em sementes de Cl, PG foi de 64% e VG 0,90 sementes dias-1. A escarificação com H2O a 80 °C 1 min também promoveu a germinação em Cl (52%). A 120 h após a semeadura, as sementes de Cl e Le já tinha atingido uma alta PG com escarificação ácida (31% e 48%, respectivamente). Nas sementes das duas espécies, os tratamentos de escarificação afetaram a AEE e a AA nafase inicial da germinação. Durante este período, os tratamentos de escarificação que aumentaram PG, também mostraram a atividade mais elevada de -D-galactosidase. A atividade enzimática máxima foi observada 72 h após o tratamento com água quente em Cl (82,6 U/mg de proteína total), seguido por escarificação ácida (54,5 U/mg de proteína total). Em Le, o pico de atividade foi de 36 h após a aplicação do tratamento ácido (9,5 U/mg de proteína total). Em contraste, não foi observado nenhuma relação entre a actividade -glicosidase e PG. Em conclusão, durante a germinação precoce das duas espécies, o aumento da GP é acompanhado por um aumento da atividade da -D-galactosidase entre 36 e 72 h após a semeadura; e em sementes de Cl, um tratamento de escarificação alternativo para aumentar GP pode ser o uso de água quente.