Changes in desiccation tolerance and respiratory rates of immature Caesalpinia echinata Lam. Seeds

Abstract

Abstract: Seed storage is an important tool for ex situ conservation. Orthodox seeds can be stored for long periods, but recalcitrant seeds generally only for short periods. There is wide variation in the degree of desiccation tolerance between orthodox and recalcitrant seeds, leading authors to suggest levels of recalcitrance and, more recently, that there are variations in the stage of maturity at seed dispersal. Thus, recalcitrant behavior would be a result of premature dispersal from the mother plant. In this study, we sought to establish physiological relationships between different stages of development of immature orthodox Caesalpinia echinata seeds and the stages described for recalcitrant seeds to verify similarity of behavior. Therefore, we analyzed the desiccation tolerance of seeds collected at different ages, with and without PEG treatment, at different levels of drying (40%, 30%, 20% and 10% water content, wet basis). Changes in water potential, germination, vigor, and respiratory rates of the seeds were analyzed, and the results showed that: 1) desiccation tolerance increased as maturation proceeded; 2) PEG treatment did not induce desiccation tolerance; and 3) PEG treatment decreased the seed oxidation rate, which is the main factor in rapid seed deterioration of C. echinata in storage.Resumo: Armazenamento de sementes é uma importante ferramenta para a conservação ex situ. Sementes ortodoxas podem ser armazenadas por longos períodos, mas as recalcitrantes apresentam curta longevidade. Há grande variação na tolerância à dessecação entre ambas, sugerindo a existência de níveis de recalcitrância e, mais recentemente, a existência de variações no estádio de maturação quando são dispersas. Assim, o comportamento recalcitrante seria resultado da dispersão prematura dessas sementes pela planta-mãe. Neste trabalho procurou-se estabelecer relações fisiológicas em diferentes estádios imaturos das sementes ortodoxas de Caesalpinia echinata com as descritas para sementes recalcitrantes, visando a verificar comportamentos semelhantes. Para tanto, analisou-se a tolerância à dessecação, natural e induzida por solução osmótica de PEG, das sementes das diferentes idades até teores de água de 40%, 30%, 20% e 10% de água (base úmida). Avaliaram-se alterações no potencial hídrico, na germinação, no vigor e nas taxas respiratórias das sementes. Foi observado que: 1) houve avanço da tolerância à dessecação com a evolução na maturação; 2) não houve indução de tolerância à dessecação com PEG; 3) este reduziu as taxas de oxidação das sementes, principal fator da sua rápida deterioração em armazenamento.