Aquisição de tolerância à dessecação em sementes da arvore nativa brasileira Erythrina speciosa ocorre em estágios de maturação anteriores às maiores alterações no conteúdo de água

• Processo: 19/12630-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Marcia Regina Braga
• Beneficiário: Marcia Regina Braga
• Instituição Sede: Instituto de Botânica. São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Assunto(s): Sementes Fabaceae Metabolômica Carboidratos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carboidratos | fabaceae | Metabolomica | parade celular | Sementes | Tolerância a dessecação | Bioquímica de Sementes

Resumo

Erythrina speciosa Andrews (Fabaceae) é uma árvore nativa da Mata Atlântica do Sul e Sudeste do Brasil. Embora esta espécie seja encontrada em áreas alagadas, produz sementes altamente tolerantes à dessecação. Nós investigamos os eventos fisiológicos e metabólicos ocorridos durante a maturação de sementes de E. speciosa visando o melhor entendimento de sua aquisição de tolerância à dessecação. As sementes foram separadas em seis estágios de maturação pela pigmentação do tegumento da semente. O potencial hídrico (WP) e o teor de água (CC) diminuíram gradativamente do primeiro para o último estágio de maturação (VI), no qual as sementes atingiram o maior acúmulo de massa seca e a impermeabilidade da água adquirida no tegumento da semente. No estágio III (71% WC), embora as sementes tenham intolerância à dessecação, elas foram capazes de germinar (12%). A tolerância à dessecação foi primeiramente observada no estádio IV (67% CC), no qual 40% das sementes eram tolerantes. No estágio V (24%), todas as sementes foram tolerantes à dessecação e no estádio VI todas as sementes germinaram. A deposição aumentada dos polissacarídeos contendo arabinose, que são conhecidos polímeros plastificantes da parede celular, foi observada até o estágio IV de maturação da semente. A rafinose e a estaquiose aumentaram gradualmente nos eixos e cotilédones com maior incremento no quarto estágio. A análise do perfil metabólico mostrou que os níveis de açúcares, ácidos orgânicos e aminoácidos diminuem drasticamente nos eixos embrionários, em concordância com as menores taxas respiratórias durante a maturação. Além disso, um fracionamento não-aquoso revelou uma mudança nas proporções de acúmulo de açúcar entre citosol, plastídio e vacúolos entre o metabolismo ativo (estágio I) e as sementes dormentes (estágio VI). Os resultados indicam que a maturidade fisiológica das sementes de E. speciosa é alcançada no estádio V e que o acúmulo de rafinose pode ser resultado da mudança no uso de carbono, reduzindo a atividade metabólica durante a maturação. Este trabalho confirma que a rafinose está envolvida na tolerância à dessecação em sementes de E. speciosa, especialmente considerando os diferentes compartimentos subcelulares, e sugere ainda que a aquisição da tolerância à dessecação nesta espécie ocorre em estágios anteriores às maiores alterações no teor de água. (AU)