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

ABSTRACT

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.

RESUMO

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 [...].