Tropical seed species' responses to liquid nitrogen exposure

Abstract

The ability to tolerate ultra-low temperature (-196 ºC) exposure was evaluated in 66 tropical orthodox seed species of 21 botanical families from the Cerrado (Brazilian Savannah) and Atlantic Forest Brazilian biomes. Liquid nitrogen had no effect on the germinability of 51 seed species. The stimulatory effect of cryogenic temperature on germinability, with or without subsequent chemical scarification, was observed in nine seed species with deep physical dormancy, or heterogeneous levels of seed hardness, or with no dormancy. Significant reduction in germinability occurred in six seed species, presumably because of factors acting individually or in combination on these seeds, such as inappropriate moisture content, or the potentially detrimental effect of rapid cooling (263 ºC.min -1 ) or fungal contamination. The results obtained suggest that cryopreservation may be a promising alternative for storing most of the seed species tested.Key words: cryopreservation, ex situ conservation, seed dormancy. Respostas de sementes de espécies tropicais à exposição ao nitrogênio líquido:A habilidade de tolerar a exposição à temperatura subzero (-196 ºC) foi avaliada em sementes ortodoxas de 66 espécies tropicais, pertencentes a 21 famílias botânicas e procedentes dos biomas Cerrado e Mata Atlântica. Nitrogênio líquido não teve efeito sobre a germinabilidade de sementes de 51 espécies. O efeito favorável da temperatura criogênica, seguida ou não de escarificação química, sobre a germinação foi observado em sementes de nove espécies apresentando dormência física ou heterogeneidade de dureza da testa ou não dormentes. Redução significativa de germinabilidade foi observada em sementes de seis espécies, possivelmente devido a fatores atuando individualmente ou não nas sementes, tais como, conteúdo de umidade inadequado, efeito prejudicial do rápido congelamento (263 ºC.min -1 ) ou contaminação fúngica. Os resultados obtidos sugerem que a criopreservação pode ser uma alternativa promissora para o armazenamento da maioria das sementes das espécies testadas. Palavras-chave:Conservação ex situ, criopreservação, dormência de sementes.

Armazenamento de sementes de girassol em temperaturas subzero: aspectos fisiológicos e bioquímicos

“…o armazenamento de sementes dos gêneros Stylosanthes (Costa et al, 2008) e Hordeum (Pinto et al, 2008) a -20 °C possibilitou manutenção da qualidade fisiológica das mesmas por 25 e 17 anos, respectivamente. outra técnica para conservação de sementes em longo prazo tem sido a criopreservação, com resultados promissores para espécies florestais (Medeiros et al, 1992;Salomão, 1995;Reis e Cunha, 1997;Salomão, 2002;Gonzaga et al, 2003) e oleaginosas (Stanwood, 1987;Gonzáles-Benito e Perez-Garcia, 2001). A taxa de congelamento em nitrogênio líquido é um fator importante a ser considerado, principalmente em sementes de oleaginosas que são mais sensíveis ao congelamento rápido (Vertucci, 1989a).…”

Cryopreservation of dammar (Agathis damara Salisb.) seeds in liquid nitrogen

“…Menurut Salomao (2002), benih tanaman daerah tropis pada umumnya toleran terhadap nitrogen cair sehingga tidak mempengaruhi daya perkecambahannya. Benih intermediate yang disimpan secara konvensional dengan kadar air 12-17% hanya dapat bertahan selama beberapa bulan, sedangkan apabila disimpan pada suhu yang lebih rendah akan menunjukkan peningkatan daya simpannya (Schmidt, 2000).…”

“…Hal ini merupakan pengaruh positif dari nitrogen cair yaitu berfungsi sebagai peretak kulit benih sehingga air dapat masuk ke dalam benih dan memacu proses perkecambahan yang lebih baik. Pengaruh positif nitrogen cair ini telah dilaporkan juga pada benih Bauhinia tomentosa (Salomao, 2002). Menurut Hong dan Ellis (1996) penelitian kriopreservasi benih intermediate masih terus disempurnakan karena beberapa penelitian menunjukkan adanya kematian benih sesudah disimpan dalam nitrogen cair seperti pada kelapa sawit (Elaeis guineensis), sedangkan penelitian lainnya telah menunjukkan keberhasilan seperti pada teh (Camellia sinensis).…”

<i>In Vitro</i> Propagation and Conservation of <i>Zeyheriamontana</i> Mart: An Endangered Medicinal Plant

“…Only few conservation studies have been carried out so far as a relief effort to conserve Z. monatana germplasm [13][14][15]. Little is known on asexual propagation of elite plants to serve as propagule to achieve potential crops, and to improve quality, safety and efficacy of phytomedicine.…”