Ciênc. agrotec., Lavras, v. 34, n. 4, p. 953-960, jul./ago., 2010 RESUMOA composição química das sementes pode ser influenciada por fatores genéticos, ambientais e pela disponibilidade de nutrientes no solo durante a produção e, como consequência, terem o seu vigor afetado. O potássio pode influenciar a atividade de várias enzimas presentes nas plantas, necessárias em várias reações envolvidas na utilização de energia, síntese de amido, metabolismo do nitrogênio e respiração. Avaliou-se o efeito da adubação potássica e da calagem na composição química, qualidade fisiológica e na atividade de enzimas de sementes de soja. A pesquisa foi desenvolvida nos laboratórios de análises e biotecnologia de sementes do Departamento de Agricultura e no Laboratório de Produção Vegetal do Departamento de Ciências dos Alimentos da Universidade Federal de Lavras (UFLA). Em sementes de soja do cultivar Msoy 8001, produzidas sob 2 níveis de saturação por base (48% e 85%) e quatro doses de K 2 O por hectare (0, 50, 100 e 200 kg), foram avaliados teores de óleo e proteína, germinação, envelhecimento acelerado e atividade das enzimas envolvidas nos processos de germinação e deterioração de sementes. A adubação potássica não afeta a germinação e o vigor das sementes, enquanto a elevação da saturação por base, proporciona maior vigor de sementes de soja. Há aumento no teor de óleo e redução no teor de proteína em sementes de soja à medida que a dose de K 2 O é aumentada. Ocorre aumento de teor de proteínas em sementes de soja, produzidas sob maiores níveis de saturação por base. A atividade das enzimas piruvato quinase, esterase e álcool desidrogenase em sementes de soja é afetada pela concentração de potássio e saturação por base no solo.Termos para indexação: Nutrientes; sementes, qualidade, composição química. ABSTRACTThe chemical composition of seeds can be influenced by genetical and environmental factors and by the availability of nutrients in the soil during production, which consequently affect their vigor. Potassium can influence the activity of several enzymes present in plants. These enzymes are necessary in a number of reactions involved in the utilization of energy, starch synthesis, nitrogen metabolism and respiration. The effects of potassium fertilization and liming on the chemical composition, physiological quality and enzymes activities of soybean seeds were evaluated. The research was developed in the Seed Analysis Laboratory of the Agriculture Department and in the Plant Production Laboratory in the Food Science Department of the Federal University of Lavras, Lavras (UFLA). In soybean seeds of cultivar Msoy 8001 produced under two levels of base saturation (48% and 85%) and four doses. ha -1 of K 2 O, 0, 50, 100 and 200, oil and protein contents, seed germination, aging test and the activity of some enzymes involved in the seed germination and deterioration processes were evaluated. Seed germination and vigor are not influenced by fertilization with potassium. However, base saturation increases the vigor of soyb...

The physiological quality of maize seeds is affected by the genotype. Thus, the study of expression of genes associated with this characteristic is important in the genotype selection process in breeding programs. The aim of this research was to study the expression of amylase enzymes associated with physiological quality of maize seeds with different genotypes and seed sizes. We further sought to assess the expression of these enzymes in dry and soaked seeds The experiment was conducted in the experimental area and the Central Seed Laboratory of the Department of Agriculture of the Universidade Federal de Lavras. Seeds of four maize inbred lines were used, classified in two sizes. The physiological quality of the seeds was evaluated by means of germination, seedling emergence, seedling emergence speed index and accelerated aging test. Expression of the alpha amylase enzyme was evaluated by the electrophoresis technique and expression of the alpha amylase B73, alpha amylase (LOC542522) and beta amylase 5 (amyb5) genes was studied by the qRT-PCR technique in dry and soaked seeds of the inbred lines. There is differentiated expression of amylase enzymes in maize seeds of inbred lines with different levels of physiological quality. higher expression of amylase enzymes is observed in soaked maize seeds. The expression of transcripts is higher in smaller as wellas in soaked maize seeds of inbred lines.Index terms: Zea Mays, seed quality, qRT-PCR. RESUMOA qualidade fisiológica de sementes de milho é influenciada pelo genótipo. Assim, o estudo da expressão de genes associados a essa característica é importante no processo de seleção de genótipos em programas de melhoramento. O objetivo neste trabalho foi estudar a expressão das enzimas amilases associadas à qualidade fisiológica de sementes de milho, de diferentes genótipos e tamanhos de sementes. Objetivou-se ainda avaliar a expressão dessas enzimas em sementes secas e embebidas. O experimento foi conduzido em área experimental e no Laboratório Central de Sementes do Departamento de Agricultura da Universidade Federal de Lavras. Foram utilizadas sementes de quatro linhagens de milho, classificadas em dois tamanhos. A qualidade fisiológica das sementes foi avaliada por meio dos testes de germinação, emergência de plântulas, índice de velocidade de emergência de plântulas e envelhecimento artificial.A expressão da enzima α-amilase foi avaliada pela técnica de eletroforese e a expressão dos genes alpha amylase B73, alpha amylase (LOC542522) e beta amylase 5 (amyb5), foi estudada pela técnica de qRT-PCR em sementes secas e embebidas das linhagens. Há expressão diferenciada das enzimas amilases em sementes de linhagens com diferentes níveis de qualidade fisiológica. Maior expressão das enzimas amilases é observada em sementes de milho de menor tamanho e embebidas.Termos para indexação: Zea Mays, qualidade de sementes, qRT-PCR.

O momento da colheita e os métodos de secagem podem influenciar a qualidade das sementes de cafeeiro durante o armazenamento. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos do estádio de maturação e do método de secagem sobre a qualidade fisiológica e a armazenabilidade de sementes de cafeeiro. Os ensaios foram realizados nos Laboratórios de Análise de Sementes e de Técnicas Moleculares do Departamento de Agricultura da UFLA. Os frutos do cultivar Rubi foram colhidos, despolpados, e as sementes lavadas e deixadas sobre papel para retirada da água superficial. As sementes nos estádios verde cana e cereja foram submetidas à secagem convencional (à sombra) e à secagem em secador estacionário sob temperatura de 35ºC. Como testemunha foram analisadas sementes sem secagem. As avaliações foram feitas imediatamente após os tratamentos de secagem e após 4 e 8 meses de armazenamento. As sementes foram armazenadas a 10ºC em sacos plásticos impermeáveis. Foram realizados os testes de germinação, de protrusão radicular, de matéria seca de plântulas, de índice de velocidade de emergência, de condutividade elétrica, além de análises eletroforéticas de proteínas resistentes ao calor e da quantificação da atividade da enzima endo-ß-mananase. O delineamento foi inteiramente ao acaso em esquema fatorial dois (estádios de maturação) x três (métodos de secagem) x três (tempos de armazenamento), com quatro repetições. Sementes de cafeeiro colhidas no estádio cereja têm maior potencial de armazenamento que no estádio verde cana. Ocorre redução de germinação e vigor nas sementes de cafeeiro colhidas no estádio verde cana, quando submetidas à secagem rápida. A presença ou intensidade de bandas de proteínas resistentes ao calor está associada à secagem das sementes. Ocorre maior atividade da enzima endo-ß-mananase em sementes colhidas no estádio cereja que no estádio verde-cana. Ocorre aumento da atividade da enzima endo-ß-mananase durante o armazenamento.

ABSTRACT. The aim of this study was to characterize maize lines tolerant to cold temperatures during the germination process. Seeds from lines with different levels of tolerance to low temperatures were used; 3 lines were classified as tolerant and 3 as susceptible to low germination temperatures. A field was set up to multiply seeds from selected lines. After the seeds were harvested and classified, we conducted physiological tests and analyzed fatty acid content of palmitic, stearic, oleic, linoleic, linolenic, and eicosenoic acids. In proteomic analysis, the expression of heat-resistant proteins, including catalase, peroxidase, esterase, superoxide dismutase, and α-amylase, were evaluated. Transcript analysis was used to measure the expression of the genes AOX1, AOX2, ZmMPK-17, and ZmAN-13. The material showing the highest susceptibility to low germination temperatures contained high saturated fatty acid content. Expression of α-amylase in seeds soaked for 72 h at a temperature of 10°C was lower than expression of α-amylase when soaked at 25°C for the same amount of time. We observed variation in the expression of heat-resistant proteins Gene expression related to temperature tolerance in maize in seeds of the lines evaluated. The genes AOX and Zm-AN13 were promising for use in identifying maize materials that are tolerant to low germination temperatures.

RESUMO -Sementes de milho tornam-se tolerantes à dessecação à medida que secam naturalmente no campo e, após a maturidade fisiológica, pré-secagem a 35ºC pode induzir tolerância à temperatura de secagem de 50ºC. Nesse trabalho, sementes da cultivar BRS-3060, colhidas com teor de água de 42,2%, submetidas a períodos crescentes de pré-condicionamento apresentaram tolerância crescente à temperatura de 50ºC, até atingirem o teor de água de 25,9%, quando exibiram o máximo desempenho fisiológico, avaliado por meio de testes de germinação, vigor e atividade de enzimas α-amilase. O presente trabalho teve o objetivo de investigar o padrão eletroforético de enzimas removedoras de radicais livres e de proteínas lea, em sementes tolerantes e intolerantes a alta temperatura de secagem. As atividades das enzimas removedoras superóxido dismutase, peroxidase e catalase, foram detectadas em hipocótilos de plântulas após cinco dias de germinação e a atividade de proteínas lea detectada em eixos embrionários. Os resultados permitiram concluir que a tolerância de sementes de milho à temperatura de 50ºC está associada à atividade da enzima catalase e pouco relacionada à atividade das enzimas superóxido dismutase e peroxidase. Proteínas lea estavam ausentes em sementes de milho intolerantes e sua presença foi associada ao desempenho fisiológico das sementes tolerantes.Termos para indexação: Zea mays, tolerância à dessecação, peroxidase, superoxidase, catalase. FREE RADICAL-SCAVENGING ENZYMES AND LEA PROTEINS ASSOCIATED TO MAIZESEED TOLERANCE TO HIGH DRYING TEMPERATURE.ABSTRACT -Maize seeds assume desiccation tolerance as they dry naturally during maturation and pre drying at 35ºC after their physiological maturity can induce tolerance to artificial drying at 50ºC. Seeds of 'BRS-3060' harvested with 42,2% water content and submitted to increased periods of pre-conditioning, showed enhanced tolerance to 50ºC until 25,9% water content when they reached maximum physiological performance. Seed quality was evaluated by germination and vigor tests and α-amilase enzyme activity. Seeds tolerant and not-tolerant to drying at 50ºC were investigated by means of electrophoretic standards of free radical-scavenging enzymes and lea proteins. The scavenger activity enzyme superoxide dismutase, peroxidase and catalase was detected in 5-day old seedling hypocotyl and lea protein was detected in embryonic axes. The results showed that maize seeds tolerant to 50ºC are associated to catalase enzyme activity but are less related to superoxide dismutase and peroxidase enzymes activities. Lea proteins were not present in maize seeds non tolerant to desiccation and their presence was associated to the physiological performance of tolerant seeds.

Artificial chromosome duplication is one of the most important process in the attainment of doubled haploids in maize. This study aimed to evaluate the induction ability of the inducer line KEMS in a tropical climate and test the efficiency of the R1-Navajo marker by flow cytometry to evaluate two chromosome duplication protocols and analyze the development of the doubled haploids in the field. To accomplish this goal, four genotypes (F1 and F2 generations) were crossed with the haploid inducer line KEMS. The seeds obtained were selected using the R1-Navajo marker and subject to two chromosome duplication protocols. Duplication was confirmed using flow cytometry. The percentages of self-fertilized plants after duplication as well as the quantities of doubled haploid seeds obtained after the self-fertilization processes were analyzed. It was observed that the germplasm influences haploid induction but not the duplication rates of the tested protocols. Protocol 2 was more efficient for the duplication of haploids, in the percentage of self-fertilized plants after duplication, and in the attainment of doubled haploid lines. Moreover, the haploid inducer line KEMS can produce haploids in a tropical climate. Other markers, in addition to the R1-Navajo system, should be used in the selection of haploid seeds.Index terms: R-Navajo; colchicine; induction of maternal haploids; Zea mays. RESUMOA duplicação cromossômica artificial está dentre as etapas mais importantes na obtenção de duplo-haploides em milho. Este estudo objetivou avaliar a capacidade de indução da linhagem indutora KEMS em clima tropical e testar a eficiência do marcador R1-navajo por meio de citometria de fluxo; avaliar dois protocolos de duplicação cromossômica e, analisar o desenvolvimento dos haploides duplicados no campo. Para isso, quatro genótipos (gerações F1 e F2) foram cruzados com a linhagem KEMS. As sementes obtidas foram selecionadas pelo marcador R1-navajo e submetidas a dois protocolos de duplicação cromossômica. A duplicação foi confirmada por meio de citometria de fluxo. As porcentagens de plantas autofecundadas após duplicação foram analisadas, bem como as quantidades de sementes duplo-haploides obtidas após as autofecundações. Foi observado que o germoplasma influencia a indução de haploides, mas não na taxa de duplicação dos protocolos testados. O protocolo 2 foi mais eficiente na duplicação de haploides, na porcentagem de plantas autofecundadas após duplicação, e na obtenção de linhagens duplo-haploides. Além disso, a linhagem indutora KEMS pode induzir haploides em clima tropical. Outros marcadores além do sistema do R1-navajo devem ser utilizados na seleção de sementes haploides.Termos para indexação: R-navajo; colchicina; indução de haploides maternos; Zea mays.

RESUMOA colheita antecipada de sementes, após a maturidade fisiológica, permite a obtenção da melhor qualidade fisiológica e sanitária, rotação de culturas e otimização das estruturas de processamento. Sementes não toleram a secagem durante todos estádios e adquirem tolerância em estádios específicos. Durante a maturação, esta aquisição da tolerância à dessecação pode coincidir com a maturidade fisiológica e, em sementes de soja, ocorre no estádio R7, com umidade ao redor de 45% a 50%. Assim, a presente pesquisa teve como objetivo avaliar a tolerância à dessecação de sementes de soja. As sementes foram colhidas em três estádios fenológicos, R6, R6/R7 e R7 e foram submetidas à secagem artificial a 35ºC até 20% de teor de água e a 42ºC até 13%. Uma quarta colheita foi realizada com sementes secadas no campo, sendo estas utilizadas como testemunha. A qualidade das sementes foi avaliada pelos testes de germinação, de condutividade elétrica, de frio, de peso seco de plântulas e eletroforese de proteínas lea. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial com quatro repetições. A testemunha foi comparada individualmente com cada tratamento. Com os resultados, concluiu-se que a germinabilidade e a tolerância à dessecação de sementes de soja aumentam com a perda natural de água no campo; sementes colhidas no estádio R7 apresentam maior qualidade fisiológica, padrão diferenciado de proteínas lea e maior tolerância à dessecação do que nos estádios R6 e R6/R7; secagem de sementes colhidas próximo à maturidade induz a síntese de lea proteínas; e sementes colhidas no estádio R7 apresentam qualidade fisiológica e padrão de proteína lea similares aos de sementes secadas no campo até 14% de teor de água. Termos para indexação:Glycine max, maturação, secagem, lea proteínas. ABSTRACTThe anticipated harvest of seeds after physiological maturity allows the obtaining of the better quality physiological, crop rotation and optimization of the processing structures. Seeds do not tolerate dissection over all the stages and acquire tolerance in particular stages During maturation, this acquisition of dissection tolerance may coincide with physiological maturity and in soybean seeds, it take place at R7 stage with moisture close from 45% to 50%. So, the present research was intended to evaluate dissection tolerance of soybean seeds. The seeds were harvested at three phenologic stages, R6, R6/R7 and R7 and were submitted to artificial drying at 35ºC to 20% of water content and at 42ºC to 13%. A fourth harvest was accomplished with field dried seeds, these being utilized as a control. The quality of seeds was evaluated by tests of germination, electric conductivity and of cold, of dry weight of seedlings and lea protein electrophoresis.The experimental design was completely randomized in factorial scheme with four replicates. The control was compared singly with each treatment. From the results, it follows that both germinability and dissection tolerance of soybean seeds increase with the natural water loss in ...

The technology developed by breeding programs is applied to coffee seeds; however, after processing and drying, they lose viability within a short period of time, thus making storage unsuitable. The objective of this research was to evaluate the quality of coffee seeds submitted to different drying methods and moisture contents during storage. The coffee seeds were submitted to conventional drying (slow shade drying) and fast drying in a static drier until they reached a moisture content of 40, 20, 12 and 5%. After this process, the seeds were stored in a cold chamber for 12 months, and seed quality was evaluated before and during storage by the germination test, electrophoretic patterns of heat resistant proteins, and the activity of isoenzyme systems. Conventional drying (slow shade drying) at 20% of moisture content maintains coffee seed quality until 12 months of storage.