Tolerância a alta temperatura de secagem de sementes de milho | Tolerance to high drying temperature of the corn seeds

The intensity of damages caused by drying varies according to drying conditions, quality and initial water content in the seed, and also the genetic aspects. Seeds tolerant to high drying temperature must present mechanisms that provide protection against the damages caused by the loss of water. The selection of high drying temperature tolerant genotypes provides better efficiency in the stages of seed production. In this context, three experiments were carried out at Universidade Federal de Lavras (UFLA) and Universidade de Brasília (UnB). In one of the experiments, the differences in physiological quality of some corn lines seeds, harvested at 35% RH and submitted to a drying temperature of 45o C, were investigated. The existence of genetic variability for the tolerance to high drying temperature was confirmed. In the second experiment, the genetic control for tolerance towards high drying temperature was studied. For this purpose, 6 tolerants and 6 intolerants lines for high drying temperature were evaluated in a 6 x 6 partial diallel plus the parental lines. The effects of the general (CGC) and especific (CEC) ability of combination, and the reciprocal effects were significant for the high drying temperature tolerance. It was verified the predominance of reciprocal effect indicating that tolerance to high drying temperature can be explained by maternal effect. In the third experiment, biochemical and anatomical changes related to the prevention of injuries caused by drying were investigated, including α-amylase´s activity, electrophorectical patterns of heat-resistant proteins and physical analysis of the seed pericarp. Tolerant and intolerant to high drying temperature seed lines were utilized, and seeds dried under shadow, as seeds from hybrids with significant reciprocal effect. The α-amylase enzyme was extracted from germinated seeds from each material, with TRIS- HCl 0,2 M buffer, and the heat resistant proteins, in TRIS-HCl 0,05 M buffer, using SDS-PAGE. Greater band intensity for the α-amylase was verified for seeds from the tolerant lines to high drying temperature. Hybrid seeds from the respective reciprocal hybrids, which presented differences in the physiological quality of seeds, evaluated by the germination test, also had differences in α-amylase´s activity. For the heat resistant proteins, the electrophorectic patterns were similar among the hybrid and reciprocal seeds seeds. Differences in the tolerance to high drying temperature were related to the physical characteristics of the pericarp. A less dense structure of the pericarp, formed by less compact cells, reflected positively over the physiological quality of seeds.

Fitotecnia

A intensidade dos danos de secagem varia com as condições de secagem, com a qualidade e o conteúdo de água iniciais das sementes, aliada aos aspectos genéticos. Sementes tolerantes a alta temperatura de secagem devem apresentar mecanismos que conferem proteção contra os danos provocados pela perda de água. A seleção de materiais tolerantes a alta temperatura de secagem proporciona uma maior eficiência nas etapas do processo produtivo de sementes. Nesse contexto, foram conduzidos três trabalhos de pesquisa na Universidade Federal de Lavras (UFLA) e na Universidade de Brasília (UnB). Em um dos trabalhos foram investigadas diferenças na qualidade fisiológica de sementes de linhagens de milho colhidas com 35% de teor de água e submetidas a temperatura de secagem de 45C. Ficou evidenciada a existência da variabilidade genética para a tolerância a alta temperatura de secagem. No segundo trabalho, foi estudado o controle genético para a tolerância a alta temperatura de secagem. Para isso, foram utilizadas doze linhagens, previamente selecionadas, sendo 6 tolerantes e 6 intolerantes a alta temperatura de secagem, para compor um dialelo parcial 6 x 6 mais as linhagens parentais. Os efeitos da capacidade geral e específica de combinação, bem como os efeitos recíprocos, foram significativos para a tolerância a alta temperatura de secagem. Foi verificada a predominância do efeito recíproco, indicando que a tolerância a alta temperatura de secagem pode ser explicada pelo efeito materno. No terceiro trabalho, mudanças bioquímicas e anatômicas envolvidas na prevenção de injúria por secagem foram investigadas, incluindo a atividade da enzima -amilase, os padrões eletroforéticos das proteínas resistentes ao calor e a análise física do pericarpo das sementes. Foram utilizadas sementes de linhagens tolerantes e intolerantes a alta temperatura de secagem e sementes secadas à sombra, bem como sementes dos híbridos com efeito recíproco significativo. A enzima -amilase foi extraída de sementes germinadas de cada material em tampão Tris-HCl 0,2 M e as proteínas resistentes ao calor, em tampão Tris-HCl 0,05 M, utilizando-se a modalidade eletroforética SDS-PAGE. Maior intensidade de banda para a enzima -amilase foi verificada para as sementes das linhagens tolerantes a alta temperatura de secagem. Sementes híbridas e dos respectivos híbridos recíprocos que apresentaram diferenças na qualidade fisiológica das sementes, avaliada pelo teste de germinação, também apresentaram diferenças na atividade da enzima -amilase. Para as proteínas resistentes ao calor, os perfis eletroforéticos foram semelhantes entre as sementes híbridas e os recíprocos. Diferenças na tolerância das sementes a alta temperatura de secagem foi relacionada às características físicas do pericarpo. Uma estrutura menos densa do pericarpo, formada por células menos compactadas, refletiu positivamente sobre a qualidade fisiológica das sementes.