Mobilisation of storage cell wall polysaccharides in seeds

Buckeridge, Marcos Silveira; Santos, Henrique Pessoa dos; Tiné, Marco Aurélio Silva

doi:10.1016/s0981-9428(00)00162-5

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“…Altogether, our results corroborate the hypothesis that the presence of cell wall polysaccharides as storage compounds in cotyledons reflects an ancient functional transfer during evolution, as has been suggested by Buckeridge et al (2000). This hypothesis states that not only the polymer but also its related metabolism might have been subjected to similar selective pressure during evolution.…”

Section: Synchronism and Ecological Functionsupporting

confidence: 90%

The Control of Storage Xyloglucan Mobilization in Cotyledons of Hymenaea courbaril

et al. 2004

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Hymenaea courbaril is a leguminous tree species from the neotropical rain forests. Its cotyledons are largely enriched with a storage cell wall polysaccharide (xyloglucan). Studies of cell wall storage polymers have been focused mostly on the mechanisms of their disassembly, whereas the control of their mobilization and the relationship between their metabolism and seedling development is not well understood. Here, we show that xyloglucan mobilization is strictly controlled by the development of first leaves of the seedling, with the start of its degradation occurring after the beginning of eophyll (first leaves) expansion. During the period of storage mobilization, an increase in the levels of xyloglucan hydrolases, starch, and free sugars were observed in the cotyledons. Xyloglucan mobilization was inhibited by shoot excision, darkness, and by treatment with the auxin-transport inhibitor N-1-naphthylphthalamic acid. Analyses of endogenous indole-3-acetic acid in the cotyledons revealed that its increase in concentration is followed by the rise in xyloglucan hydrolase activities, indicating that auxin is directly related to xyloglucan mobilization. Cotyledons detached during xyloglucan mobilization and treated with 2,4-dichlorophenoxyacetic acid showed a similar mobilization rate as in attached cotyledons. This hormonal control is probably essential for the ecophysiological performance of this species in their natural environment since it is the main factor responsible for promoting synchronism between shoot growth and reserve degradation. This is likely to increase the efficiency of carbon reserves utilization by the growing seedling in the understorey light conditions of the rain forest.

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Section: Synchronism and Ecological Functionsupporting

confidence: 90%

The Control of Storage Xyloglucan Mobilization in Cotyledons of Hymenaea courbaril

et al. 2004

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“…Isto porque, com a retomada da hidratação dos tecidos, várias enzimas hidrolíticas são ativadas ou sintetizadas de novo (BEWLEY;BLACK, 1994). Essas enzimas atuam na mobilização de reservas das sementes, que, em leguminosas, ocorrem principalmente na forma de galactomananas e xiloglucanas (BUCKERIDGE, 2000). As galactomananas são cadeias lineares de resíduos de manose unidas por ligações glicosídicas β-(1 4), nas quais resíduos de galactose são inseridos por ligações α-(1 6) (BUCKERIDGE et al, 2000).…”

Section: Discussionunclassified

“…Essas enzimas atuam na mobilização de reservas das sementes, que, em leguminosas, ocorrem principalmente na forma de galactomananas e xiloglucanas (BUCKERIDGE, 2000). As galactomananas são cadeias lineares de resíduos de manose unidas por ligações glicosídicas β-(1 4), nas quais resíduos de galactose são inseridos por ligações α-(1 6) (BUCKERIDGE et al, 2000). As galactomananas ocorrem tipicamente na parede celular das células do endosperma de sementes de leguminosas, mas também estão presentes em sementes de espécies de outras famílias, como Compositae, Convolvulaceae, Annonaceae, Malvaceae, Palmae e Umbelliferae (GUZMÁN; HERNANDEZ, 1982).…”

Section: Discussionunclassified

Aspectos fisiológicos da germinação e da qualidade de plântulas de Schizolobium amazonicum em resposta à escarificação das sementes em lixa e água quente

et al. 2011

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RESUMO -Sementes de Schizolobium amazonicum apresentam dormência física a qual pode ser quebrada por diferentes métodos de escarificação. Nesta pesquisa, os efeitos da escarificação das sementes em lixa e água quente sob os aspectos fisiológicos relacionados à germinação das sementes e à qualidade das plântulas obtidas foram avaliados. Sementes de S. amazonicum foram escarificadas pela (i) imersão em água a 100°C/ 2 min e pela (ii) fricção das sementes em lixa. Sementes não escarificadas foram utilizadas como testemunha. As seguintes variáveis foram avaliadas: viabilidade dos tecidos (por meio do teste de tetrazólio), taxa de germinação, índice de velocidade de germinação (IVG), taxa de embebição das sementes, depleção do endosperma e emergência, uniformidade e acúmulo de biomassa das plântulas resultantes. As sementes oriundas de ambos os tratamentos foram igualmente coradas pelo tetrazólio. A escarificação em lixa resultou em maior germinação, maior IVG, rápida embebição e depleção do endosperma em comparação às sementes escarificadas em água a 100°C/2 min. A emergência de plântulas e o índice de emergência foram maiores em sementes escarificadas em lixa, cujas plântulas apresentaram-se mais uniformes e com maior acúmulo de biomassa que aquelas obtidas após escarificação em água a 100°C/2 min. Do exposto, a escarificação de sementes de paricá em lixa é mais eficiente na promoção da germinação e produção de plântulas uniformes.Palavras-chave: Dormência física, Embebição e Endosperma. PHYSIOLOGICAL ASPECTS OF GERMINATION AND SEEDLING QUALITY OF Schizolobium amazonicum IN RESPONSE TO SANDPAPER AND HOT WATER SEED SCARIFICATION

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“…The seeds of lettuce, tomato and many legumes are known to accumulate galactomannan or galactoglucomannan in their endospermic cell walls (Halmer & Bewley 1979, Buckeridge et al 2000a.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of abscisic acid on the mobilisation of galactomannan and embryo development of Sesbania virgata (Cav.) Pers. (Leguminosae - Faboideae)

Potomati

Buckeridge

2002

Rev. bras. Bot.

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-(Effect of abscisic acid on the mobilisation of galactomannan and embryo development of Sesbania virgata (Cav.) Pers. (Leguminosae -Faboideae)). Galactomannans (GM) are storage cell wall polysaccharides present in endospermic seeds of legumes. They are thought to be storage polymers, since it has been observed for a few species (among them Sesbania virgata) that they are completely broken down after germination and their products are transferred to the growing embryo. We examined the effect of 10 -4 M abscisic acid (ABA) on the degradation of galactomannan in isolated endosperms and intact seeds of S. virgata. We found that after seed germination the initial embryo growth was retarded. Ultrastructural analysis showed that the embryo is completely surrounded by an endosperm which displays very thick galactomannan-containing cell walls. Although an inhibitory effect has been observed on the increase of fresh mass of the embryo, the effect of ABA on the dry mass was weaker and transitory (from 48 to 96 h). Endosperm dry mass and galactomannan degradation were significantly inhibited and the activity of α-galactosidase was strongly affected. The addition of ABA before and/or after the start of mobilisation in intact seeds or isolated endosperms, showed that whereas addition before mobilisation did not affect dry mass decrease in intact seeds, it was strongly affected in isolated endosperms. On the other hand, whereas it affected embryo fresh mass increase in intact seeds, but not in isolated embryos, no significant effect was observed on dry mass. These results suggest that ABA affects galactomannan degradation and by doing so, prevents water absorption by the embryo, rather than affect its dry mass. As ABA has been detected in the endosperm of seeds of S. virgata, it is proposed that it probably acts as a modulator of galactomannan mobilisation and consequently synchronises it with early growth of the embryo.RESUMO -(Efeito do ácido abscísico sobre a mobilização de galactomanano e desenvolvimento do embrião de Sesbania virgata (Cav.) Pers. (Leguminosae -Faboideae)). As sementes de Sesbania virgata (Leguminosae -Faboideae) acumulam galactomanano no endosperma, o qual é degradado após a germinação e seus produtos de degradação são transferidos para o embrião em crescimento. Neste trabalho verificou-se que o ácido abscísico (ABA 10 -4 M) retarda a germinação de sementes de S. virgata e inibe o crescimento do embrião. Sobre as massas fresca e seca deste, o ABA teve efeito transitório sobre o segundo e efeito drástico sobre o primeiro, sugerindo que sua ação seja na absorção de água pelo embrião em crescimento. Um efeito parcial do ABA foi verificado sobre a degradação do galactomanano e sobre a atividade de uma das enzimas de degradação, a α-galactosidase. O ABA atuou sobre a mobilização quando aplicado antes ou durante o período experimental e menos quando aplicado depois. O efeitos sobre a massa fresca do embrião foram similares aos observados para o endosperma, porém, não houve efeito sobre a massa seca do...

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Mobilisation of storage cell wall polysaccharides in seeds

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The Control of Storage Xyloglucan Mobilization in Cotyledons of Hymenaea courbaril

The Control of Storage Xyloglucan Mobilization in Cotyledons of Hymenaea courbaril

Aspectos fisiológicos da germinação e da qualidade de plântulas de Schizolobium amazonicum em resposta à escarificação das sementes em lixa e água quente

Effect of abscisic acid on the mobilisation of galactomannan and embryo development of Sesbania virgata (Cav.) Pers. (Leguminosae - Faboideae)

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