Response of soybean genotypes to the expression of green seed under temperature and water stresses

Abstract

Soybeans grown under water stress associated with high temperatures during seed maturation and pre-harvest may produce green seed (GS) with expressive reduction in seed quality. The objectives of this study were to evaluate the response of different soybean cultivars grown under these stressful conditions regarding their susceptibility to GS production and to determine the chlorophyll retention levels and the chlorophyllase activity in the seeds. Seeds of four soybean cultivars [BRS 133, CD 206, MG/BR 46 (Conquista) and BRSMG 251 (Robusta)] were grown under greenhouse conditions until R5.5. At R6, the plants were transferred to phytotrons under temperature stress (from 28ºC to 36ºC) and with water stresses of 10% gravimetric moisture, no water and normal supply. Seeds were harvested at R9 when the percentage of GS and weight of 100 seeds were determined. The contents of a, b and total chlorophylls and the chlorophyllase activity were also determined. The expression of GS production under these conditions varied among cultivars: Conquista and Robusta were considered more susceptible to the production of GS compared to 'BRS 133' and 'CD 206'. These cultivars produced lower GS levels, lower chlorophyll retention and higher chlorophyllase activity compared to Robusta and Conquista. Soybean plants submitted to water and temperature stresses produced high levels of GS, which were small, light and had high chlorophyll contents and low chlorophyllase activity. The contents of a, b and total chlorophylls in GS were inversely proportional to the chlorophyllase activity.

Respostas Fisiológicas Em Variedades De Cana Soca Submetidas Ao Déficit Hídrico

“…De acordo com Cha-Um e Kirdmanee (2009), a diminuição gradual dos teores dos pigmentos de clorofila causada pelo estresse hídrico em plantas de cana-de-açúcar é um dos principais fatores que limitam a atividade fotossintética, comprometendo a produtividade da cultura pela dificuldade em alocar fotoassimilados. Tal redução pode ser atribuída ao aumento da atividade da clorofilase e a produção de ABA e etileno que também afetam a molécula de clorofila em consequência do estresse hídrico (PÁDUA et al, 2009), e que por sua vez serve como uma medida rápida usada como indicador do estresse hídrico podendo ser utilizados como ferramenta para a seleção de genótipos de cana-de-açúcar tolerantes à seca (CARLIN; SANTOS, 2009). Além disso, Carlin, Rhein e Santos (2012) afirmam que a baixa disponibilidade hídrica no solo interfere na quantidade de nitrogênio da planta, limitando seu crescimento, influenciando diretamente a fotossíntese, seja na formação dos cloroplastos, síntese de clorofilas, síntese protéica ou atividade da enzima Rubisco, o que pode provocar a redução da concentração das clorofilas.…”

Presença de nematoides em plantas de soja: relação com a ocorrência de sementes esverdeadas e seu potencial fisiológico

“…Além disso, depende também da suscetibilidade genética da cultivar ou da característica genética desta de manter a clorofila retida no tegumento, mesmo quando a semente está madura (WARD et al, 1995;FRANÇA NETO et al, 2005). Pádua et al (2009a) confirmaram que as cultivares MG/BR 46 (Conquista) e a BRS 251 (Robusta) são mais suscetíveis à produção de sementes esverdeadas quando submetidas a estresses de alta temperatura e de deficiência hídrica, em relação às cultivares BRS133 e CD206.…”

“…Estresses ambientais, como altas temperaturas e períodos de seca durante a maturação, interferindo na degradação da molécula de clorofila e resultando em aumento na ocorrência de sementes esverdeadas têm sido destacado por diversos autores MULLEN, 1991;BOHNER, 2003;PÁDUA et al, 2009a, 2009b, 2012 COSTA et al, 2001;BOHNER, 2003;PUPIM et al, 2005;PÁDUA et al, 2005PÁDUA et al, , 2007ZORATO et al, 2007;FRANÇA NETO et al, 2012 (HOOPER, 1986). As raízes foram processadas e trituradas em liquidificador e a suspensão resultante foi vertida em peneiras de 60 e 500 "mesh", respectivamente.…”

“…Além disso, a ocorrência de sementes esverdeadas nos tratamentos com nematoides foi mais elevada que para as plantas não inoculadas. Dessa forma, observa-se que a redução no potencial fisiológico das sementes provenientes de plantas inoculadas pode ter sido devido ao aumento da ocorrência de sementes esverdeadas, visto que estas sementes tem um menor potencial fisiológico (COSTA et al, 2001;PÁDUA et al, 2005PÁDUA et al, , 2009a 2007; CICERO; JALINK, 2009;RANGEL et al, 2011) em relação às sementes amarelas ou devido à ação do nematoide interferindo no processo de formação das sementes, resultando em sementes de menor qualidade.…”

“…No entanto, em condições climáticas de deficiência hídrica as sementes podem amadurecer mais rápido do que o habitual, cessando a atividade da enzima antes que toda a clorofila tenha sido degradada (BOHNER, 2003). Pádua et al (2009a) relataram que plantas de soja submetidas a condições de estresses hídrico e térmico, com início em R 6 , produzem altos índices de sementes esverdeadas, de menores tamanhos e massa, com elevado teor de clorofila e baixa atividade de clorofilase, sem variações de ocorrência de sementes verdes nas diferentes partes da planta.…”