Relações entre a salinidade do meio de germinação e a produção de ácido abscísico e etileno em sementes de amendoim | Relationships between the salinity of the germination medium and the production of abscisic acid and ethylene in peanut seeds

A germinação das sementes é uma etapa crítica no ciclo de vida das plantas que determina o estabelecimento e crescimento das plântulas. O ácido abscísico (ABA) e o etileno regulam o metabolismo primário, influenciando o potencial de crescimento do embrião. No entanto, o papel do ABA e do etileno na germinação ainda é pouco compreendido no estabelecimento de plântulas e no efeito de viviparidade em amendoim (Arachis hypogaea L.) sob condições de estresse salino. Assim, o presente estudo objetivou investigar os efeitos da salinidade na germinação das sementes, no desenvolvimento de plântulas e na ocorrência de viviparidade em amendoim, examinando suas relações com a rota de biossíntese do etileno e do ABA. Para isso foram utilizadas sementes de amendoim, cultivares ‘IAPAR25’ e ‘Tatu-53’. As sementes receberam diferentes soluções para o teste de germinação e foram mantidas em incubação no escuro, em câmara de crescimento. Os metabólitos, o ABA, etileno e ACC foram quantificados. As sementes também foram semeadas em vasos, em casa de vegetação, onde receberam solução salina e foram avaliadas a sensibilidade das plântulas à salinidade e o efeito do sal no controle da viviparidade nas sementes do amendoim. O NaCl à 200 mM foi o que causou maior inibição da germinação das sementes de ambas cultivares estudadas. O aumento da concentração de NaCl promoveu diminuição da produção de etileno pelas sementes da cultivar (cv.) IAPAR25, enquanto a concentração de ABA não foi afetada. Nas sementes da cv. Tatu-53 a produção de etileno não foi alterada, mas incrementos na concentração de ABA ocorreram com o aumento da concentração do NaCl no meio de germinação. Foi observada uma redução na concentração de ACC nas sementes da cv. IAPAR25 nos tratamentos com NaCl → NaCl e NaCl → AVG, mas a concentração de ABA se manteve estável nos tecidos das sementes sob aqueles tratamentos. Na cv. Tatu-53 houveram alterações tanto do ACC quanto do ABA entre os tratamentos. Não foram verificados efeitos inibitórios nas sementes das cultivares IAPAR25 e Tatu-53 que receberam solução de NaCl + ACC e NaCl + fluridona, respectivamente. Nas sementes da cv. IAPAR25 o tratamento NaCl → AVG promoveu maior redução de proteínas, já nas sementes da cv. Tatu-53 esse mesmo tratamento resultou em aumento na concentração de proteínas. Os tratamentos NaCl → AVG e NaCl → Fluridona reduziram significativamente a concentração de aminoácidos nas sementes de ambas cultivares. Houve uma redução dos açúcares totais na cv. Tatu-53 entre os tratamentos testados, enquanto na cv. IAPAR25 os níveis de açúcares totais se mantiveram. No geral, o desenvolvimento das plântulas de ambas cultivares foi pouco afetado pelo tratamento com solução de NaCl, às concentrações de 100, 150, e 200 mM. Interessantemente, o tratamento das plantas de ambas as cultivares com solução de NaCl, à concentração de 50 mM, reduziu a ocorrência de viviparidade nas sementes. Tomados em conjunto, os resultados aqui obtidos indicam que o etileno e o ABA regulam o processo de germinação do amendoim em condições de estresse salino exercendo influência sobre as cultivares estudadas de formas distintas. Embora o NaCl tenha pouco impacto no desenvolvimento das plântulas de amendoim de ambas cultivares, o NaCl apresenta potencial para inibir o processo de viviparidade no amendoim. Palavras-chave: Estresse salino; Arachis hypogaea L.; Hormônios.

Seed germination is a critical stage in the plant life cycle that determines seedling establishment and growth. Abscisic acid (ABA) and ethylene regulate primary metabolism, influencing embryo growth potential. However, the role of ABA and ethylene in germination is still poorly understood in seedling establishment and viviparity effects in peanut (Arachis hypogaea L.) under salt stress conditions. Thus, the present study aimed to investigate the effects of salinity on seed germination, seedling development and viviparity in peanut, examining their relationships with the ethylene and ABA biosynthesis pathway. Peanut seeds of cultivars ‘IAPAR25’ and ‘Tatu-53’ were used for this purpose. The seeds received different solutions for the germination test and were kept in incubation in the dark, in a growth chamber. The metabolites ABA, ethylene and ACC were quantified. The seeds were also sown in pots in a greenhouse, where they received saline solution and the sensitivity of the seedlings to salinity and the effect of salt on the control of viviparity in peanut seeds were evaluated. NaCl at 200 mM caused the greatest inhibition of seed germination of both cultivars studied. The increase in NaCl concentration promoted a decrease in ethylene production by the seeds of the cultivar (cv.) IAPAR25, while the ABA concentration was not affected. In the seeds of cv. Tatu-53, ethylene production was not altered, but increases in ABA concentration occurred with the increase in NaCl concentration in the germination medium. A reduction in ACC concentration was observed in the seeds of cv. IAPAR25 in the treatments with NaCl → NaCl and NaCl → AVG, but the ABA concentration remained stable in the seed tissues under those treatments. In cv. Tatu-53 showed changes in both ACC and ABA between treatments. No inhibitory effects were observed in the seeds of cultivars IAPAR25 and Tatu-53 that received NaCl + ACC and NaCl + fluridone solutions, respectively. In the seeds of cv. IAPAR25, the NaCl → AVG treatment promoted a greater reduction in proteins, while in the seeds of cv. Tatu-53, this same treatment resulted in an increase in protein concentration. The NaCl → AVG and NaCl → Fluridone treatments significantly reduced the concentration of amino acids in the seeds of both cultivars. There was a reduction in total sugars in cv. Tatu-53 among the treatments tested, while in cv. IAPAR25 the total sugar levels remained the same. In general, the seedling development of both cultivars was little affected by treatment with NaCl solution at concentrations of 100, 150, and 200 mM. Interestingly, treatment of both cultivars with a 50 mM NaCl solution reduced the occurrence of viviparity in the seeds. Taken together, the results obtained here indicate that ethylene and ABA regulate the peanut germination process under saline stress conditions, influencing the cultivars studied in different ways. Although NaCl has little impact on the development of peanut seedlings of both cultivars, NaCl has the potential to inhibit the viviparity process in peanut. Keywords: Salt stress; Arachis hypogaea L.; hormones.

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