Active metabolism during desiccation of the desiccation tolerant short-lived seeds of Poincianella pluviosa (DC.) L. P. Queiroz
| Autor: | João Paulo Naldi Silva, Maria Luiza Faria Salatino, Claudio José Barbedo, Rita de Cássia Leone Figueiredo-Ribeiro, Danilo da Cruz Centeno |
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| Rok vydání: | 2022 |
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| Zdroj: | Repositório Institucional da USP (Biblioteca Digital da Produção Intelectual) Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP Journal of Seed Science v.44 2022 Journal of Seed Science Associação Brasileira de Tecnologia de Sementes (ABRATES) instacron:ABRATES Journal of Seed Science, Volume: 44, Article number: e202244028, Published: 29 JUL 2022 |
| Popis: | During embryogenesis and seed filling, developing seeds are metabolically highly active, while at the desiccation stage of tolerant seeds a decreased metabolism is expected. Seeds of Poincianella pluviosa present an extensive maturation cycle (11 months), longer than seed storability at room temperature (8 months). The metabolic profile of these seeds was characterized during maturation and drying, focusing in their role on seed behavior after shedding. Distinct responses of the embryonic axes and cotyledons to drying were observed depending on the developmental stage. Low proportions of tricarboxylic acids intermediaries until maturity indicated a low respiratory metabolism prior to the desiccation stage. Changes in shikimate, 4-coumarate, and quinate proportions suggest a metabolic shift towards the synthesis of chlorogenate isomers, found in high proportions in dispersed seeds. High proportions of lactate and glycerol were observed in immature seeds after artificial drying, but also in naturally dried axes of dispersed seeds. This suggests an active metabolism prior to drying and an osmotic stress under hypoxia, mechanisms that were never described before in desiccation-tolerant seeds. The results indicated that P. pluviosa seeds are dispersed with an incomplete metabolic switch-off, which can be related to their short lifespan. Resumo: Durante a embriogênese e deposição de reservas, sementes em desenvolvimento apresentam metabolismo fortemente ativo, enquanto na fase de dessecação de sementes tolerantes é esperado metabolismo reduzido. Sementes de Poincianella pluviosa apresentam um ciclo de maturação extenso (11 meses), maior que sua longevidade à temperatura ambiente (8 meses). O perfil metabólico dessas sementes foi caracterizado durante a maturação e secagem, enfocando seus papéis no comportamento das sementes após dispersão. Respostas distintas de eixos embrionários e cotilédones à secagem foram observadas dependendo do estádio de desenvolvimento. Baixas proporções de intermediários de ácidos tricarboxílicos até a maturidade indicaram um baixo metabolismo respiratório anterior à fase de dessecação. Mudanças nas proporções de chiquimato, 4-cumarato e quinato sugerem uma alteração metabólica em direção a síntese de isômeros clorogenatos, encontrados em altas proporções em sementes dispersas. Altas proporções de lactato e glicerol foram observadas em sementes imaturas após secagem artificial, mas também em eixos naturalmente secos de sementes dispersas. Isso sugere um metabolismo ativo anterior à dessecação e um estresse osmótico sob hipóxia, mecanismos nunca descritos antes em sementes tolerantes à dessecação. Nossos resultados indicam que sementes de P. pluviosa podem ser dispersas com um desligamento metabólico incompleto, que pode estar relacionado à sua baixa longevidade. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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