Alterações fisiológicas, bioquímicas e anatômicas em sementes de lentilha em diferentes estádios de maturação e submetidas ao armazenamento

Abstract

A lentilha é uma hortaliça de ciclo anual, pertencente à família Fabaceae. O Brasil importa quase a totalidade do grão destinado ao consumo, que em 2015 foi de 11 mil toneladas, representando um valor de 10 milhões de dólares. Nas nossas condições, há demanda por informações sobre produção de sementes de lentilha. Conhecer as alterações que ocorrem nas sementes durante o seu processo de maturação é importante, pois tais informações são relevantes para a produção de sementes de alta qualidade. Considerando que as sementes podem ser semeadas logo após a colheita ou então armazenadas para posterior semeadura, é importante também conhecer o potencial de armazenamento de sementes colhidas em diferentes estádios de maturação. Diante disso, os objetivos do trabalho foram: i) avaliar as alterações fisiológicas, bioquímicas, anatômicas e histoquímicas em sementes de lentilha colhidas em diferentes estádios de maturação; ii) avaliar as alterações fisiológicas e bioquímicas em sementes de lentilha submetidas ao armazenamento. Sementes de lentilha, cv. Precoz, foram produzidas no campo experimental instalado na “Horta Nova” /DFT/UFV durante o período de abril a outubro de 2017. Foram colhidas vagens em quatro estádios de maturação: verde, verde-amarelo, amarelo e marrom. Logo após a colheita, determinou-se o grau de umidade e a massa de matéria seca das sementes. Foi realizada ainda a caracterização anatômica e histoquímica das sementes de acordo com as técnicas de microscopia de luz, sendo os corte corados com Azul de toluidina, Xylidine Poncea (XP), Lugol e Vermelho de rutênio. Para a condução das demais avaliações, as sementes foram secas até 13% de umidade e armazenadas em ambiente 20o C e 55 % UR por 0, 3 e 6 meses. Foram então realizadas as seguintes avaliações: grau de umidade, massa da matéria seca, germinação, índice de velocseisdade de germinação, emergência de plântulas, condutividade elétrica e envelhecimento acelerado. Foram determinadas também a atividade das enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD); catalase (CAT) e peroxidase (POX). Adotou-se o delineamento inteiramente casualizado, em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições, sendo os quatro estádios de maturação das vagens alocados nas parcelas e os três períodos de armazenamentos das sementes (0, 3 e 6 meses) nas subparcelas. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias obtidas para os tratamentos foram comparadas pelo teste de Tukey (p≥0,05). Foram observadas fissuras no tegumento das sementes obtidas de vagens marrons. A deposição de reservas de proteínas já havia iniciado no estádio verde e se manteve durante o desenvolvimento das sementes. A deposição de amido já havia cessado a partir do estádio verde. Sementes de lentilha obtidas de vagens amarelas apresentaram maior vigor em relação às sementes obtidas de vagens verdes e marrons. Para sementes de vagens marrons, o armazenamento por 6 meses reduziu a germinação. Houve maior atividade das enzimas antioxidantes CAT e POX em sementes obtidas de vagens amarelas quando comparadas ás de vagens marrons; com aumento do tempo de armazenamento há redução da atividade da CAT.

The lentil is a vegetable of annual cycle, belonging to the family Fabaceae. The Brazil imports almost all of the grain that consumption correponding to 11,000 tons in 2015, representing a value of 10 million dollars. In our conditions, there is demand for information on seed production of lentils. Therefore, information about main changes during seed development processs is importante to determine the ideal harvest time aiming high-quality seeds production. Considering that seeds can be sown soon after harvesting or stored for subsequent sowing, it is also important to know the storage potential of seeds harvested at different time. The objectives of the study were: (i)) to evaluate the physiological, biochemical, anatomical and histochemical changes of lentil seeds harvested at different maturation stages; ii) to assess the physiological and biochemical changes during storage of lentil seeds. Lentil seeds, cv. Precoz, were produced in the experimental field of "Horta Nova" / DFT / UFV, Viçosa – MG, during the period of April to October of 2017. The pods were collected in four maturation stadiges: green, yellow-green, yellow and brown. After harvest, the seed moisture content and dry matter were determined. Anatomical and histochemical characterization of freshly harvested seeds were performed also and the sections were stained with Toluidine blue, Xylidine Ponceau, Lugol’s iodine and Ruathenium Red and submitted to polarized light. Then, the seeds were dried until 13% moisture content and stored at 20° C and 55% RH for 0, 3 and 6 months. The following tests were performed: moiture content, germination, germination speed index, emergence of seedlings, electrical conductivity, accelerated aging and activity of antioxidant enzymes (superoxide dismutase - SOD; catalase -CAT and peroxidase - POX). A completely randomized design, in subdivided plots scheme, with four replicates were used. The four maturation stages were allocated in the plots and the three periods of storage in the subplots. The data were subjected to analysis of variance and the means were compared by Tukey’s test (p ≥ 0.05). It were observed cracks in the tegument of the seeds obtained from brown pods. The deposition of protein reserves had already started at green stage maintained during seed development. Starch reserves had already ceased at green stage. Lentil seeds obtained from yellow pods was more vigourous than seeds obtained from green and brown pods. Seeds from brown pods showed reduction on germination at six months storage. There was greater activity of antioxidant enzymes CAT and POX in the seeds from yellow pods when compared to those from brown pods; there was reduction of CAT activity with the increase of seed storage time.