Soybean seed deterioration and response to osmotic priming: changes in specific enzyme activities in extracts from dry and germinating seeds

Abstract

The effect of accelerated aging (AA) and seed priming on specific seed enzymes was studied in soybeans. Aging seeds for 48 and 96 h at 41°C and 100% humidity reduced germination from 92% to 68% and 0%, respectively. Malate dehydrogenase (MDH) glutamate dehydrogenase (GDH), and esterase were assayed in extracts from dry and imbibing seeds. Malate dehydrogenase activity was the least affected by AA treatments. Certain GDH isozyme activity was reduced by 17% after 48 h of AA and almost completely lost after 96 h. Imbibing for 24 h increased GDH activity in 48 h-accelerated-aged seeds but not the 96 h-aged seeds. Two esterase isozymes in dry seeds showed a 77% loss of activity after 48 h of AA. This treatment increased the total esterase activity, with the greatest activity observed after 96 h of AA. This was due to the appearance of a diffuse high molecular weight (HMW) region of activity observed on native polyacrylamide gels and specifically induced in the embryonic axes. Imbibing 48-h-accelerated-aged seeds for 48 h caused a reappearance of the two esterase enzymes lost during aging. The HMW esterase staining region also appeared after imbibing unaged seeds for 24 h. Seed priming, caused a response similar to imbibition for each enzyme except the HMW esterase activity. Priming 48-h-accelerated-aged seeds reduced the HMW esterase activity. This was not observed during imbibition of aged seeds and indicates the first identification of a specific enzymatic response unique to a seed priming treatment.

Physiological quality of hybrid maize seeds through respiratory and enzymatic activities

“…The malate dehydrogenase enzyme has an important function in the production of NADH for the Krebs Cicle, participating in the respiratory process. Thus, it is present in different cellular compartments and so, expressing higher intensity of bands in seeds lots with higher respiratory taxes (Shatters et al, 1994).…”

Influência dos diferentes períodos de colheita na expressão de isoenzimas em sementes de cevada

“…A enzima Malato Desidrogenase catalisa a conversão de malato a oxaloacetato, tendo importante função de produção de NADH para o Ciclo de Krebs e geração de oxaloacetato, para biossínte-ses de aminoácidos. Segundo Satters et al (1994), por se tratar de uma enzima importante durante o processo respiratório celular, o aumento da sua atividade pode ser devido ao aumento da expressão desta enzima, em diferentes compartimentos celulares, ou à indução da atividade da enzima, expressa pela maior intensidade das bandas. O aumento da atividade pode ter ocorrido por causa do aumento da respiração nas sementes que se encontravam em processo deteriorativo, uma vez que as enzimas envolvidas na respiração podem ser ativadas em sementes de menor qualidade.…”

Alterações fisiológicas e bioquímicas em sementes de feijão envelhecidas artificialmente

“…O estresse provocando pelo período de 96 horas de envelhecimento artificial não foi suficiente para diminuir a atividade desta enzima, em ambos os lotes, sendo esta a menos afetada pelos períodos de estresse, embora tendendo para a estabilização, sendo máxima após 87,5 horas, para o lote 1 e 90 horas para o lote 2. Em plântulas de eucalipto envelhecidas artificialmente, Camargo et al (2000) observaram aumento na atividade da enzima glutamato desidrogenase, concordando com os dados encontrados neste trabalho e discordando dos dados encontrados por Shatters et al (1994), os quais verificaram diminuição na atividade desta enzima em sementes de soja, a partir de 48 horas de envelhecimento.…”