Utilização de características morfológicas para avaliação da pureza genética em sementes híbridas de milho

In hybrid corn seed production fields, the incomplete removal of the female parental tassels which liberates its polen promotes the occurence of selfing, the main source of genetic contamination. The present work had the aim of rising morphological characteristics that could be used as markers to identify seeds derived from the selfed female parental mixed in hybrid seed lots. Hybrid seeds and selfed female parental seeds of the single hybrid C 901, the three way hybrid C 808A and the double-cross hybrids C 425 and C 701 were produced. Evaluations were carried out by different investigators on the stages of seedling, plants with 5-7 leaves, harvest and postharvest. The percentage of errors and the standard deviation of the results observed on the four replications of the three investigators were calculated. To verify the deviation significances of the normal curve that occurred during the process of evaluation of the three investigators, the chi-square test (χ2) was used. It was possible to separate, through morphological characteristics, the plants selfed out of hybrid plants, in three out of four cultivars studied. The development stage most apropriate to evaluate the genetic purity has varied with the hybrids.Em campos de produção de sementes híbridas de milho, a remoção incompleta dos pendões liberadores de pólen do parental fêmea proporciona a ocorrência de autofecundação, principal causa de contaminação genética dos lotes. O trabalho teve como objetivo levantar características morfológicas que pudessem ser utilizadas como marcadores para a identificação de sementes provenientes do parental fêmea autofecundado misturadas em lotes de sementes híbridas. Foram produzidas sementes dos híbridos C 901, C 808A, C 425 e C 701, sendo o primeiro um híbrido simples; o segundo, triplo; e os dois últimos, duplos; e sementes dos parentais-fêmeas autofecundados. Avaliações foram realizadas por diferentes avaliadores no estádio de plântula, em plantas com cinco a sete folhas, no florescimento, na colheita e na pós-colheita. Foram calculadas as porcentagens de acerto e de erro durante as avaliações e o desvio-padrão da média dos resultados obtidos, por três avaliadores, em quatro repetições. Para verificar a significância dos desvios ocorridos entre os resultados obtidos pelos avaliadores, foi utilizado teste de qui-quadrado (χ2). Foi possível separar, por meio de características morfológicas, as plantas provenientes de autofecundação das plantas híbridas, em três das quatro cultivares estudadas. A fase de desenvolvimento mais adequada para avaliação da pureza genética dos lotes variou com o híbrido

HEALTH AND PHYSIOLOGICAL QUALITY OF DOUBLE-CROSSES MAIZE HYBRIDS SEEDS OBTAINED FROM F1 AND F2 GENERATIONS OF SINGLE CROSSES HYBRIDS

The objective of this work was to compare the health and physiological quality of double crosses-maize hybrid seeds obtained from F1 and F2 generations of single crosses hybrids. Field trials were carried out at the Federal University of Lavras – UFLA in two sowing dates, September and December 2001. Four isolated plots were used in each sowing date to produce seeds of the double hybrids DKB333/AG9012 and DKB901/AG9012. In two plots the female parental consisted of the F1 generations of the single hybrids DKB333 e DKB901 and the male parental was the single cross hybrid AG 9012. On the other two plots, the female parental consisted of F2 generations of the single crosses hybrids DKB333 e DKB901. The following agronomic characteristics were measured: plant height, ear insertion, ear weight and seed production. Seeds, size 22, were used to evaluate: germination, cold test, artificial aging, speed of emergence, emergence in substract of soil and sand mixture, seedling dry weight matter and health analysis by the blotter test. The experimental design was completely randomized using a factorial with two hybrids, two generations (F1 and F2), two sowing dates and four replications. The results showed a 28.7% decrease in seed production when the female parental came from the F2 generation instead of the F1 generation. For both hybrids, DKB901/AG9012 and DKB333/AG9012 sowed in September, the decrease in seed production was around 46% for the plants originated from F2 generation when compared to those from F1 generation. In December the reduction was 10.8%. All physiological assays showed a better performance for seeds obtained from F1 generations of the single hybrids. The same was true for the health tests

Priming, seed quality and flowering synchronism in a seed production field of the maize hybrid gnz 2004

Com o objetivo de avaliar o efeito do condicionamento fisiológico e da qualidade de sementes sobre a época de florescimento de plantas de milho, foi realizado o presente trabalho. Foram utilizados lotes de sementes com qualidade fisiológica distinta de duas linhagens. Parte das sementes de cada lote foi condicionada em água, por período de 24 horas, totalizando quatro tratamentos, os quais foram avaliados na ausência e presença do "split" (sincronia de plantio) recomendado. Na área experimental, cada parcela foi composta por seis linhas de quatro metros cada uma, seguindo o delineamento de blocos casualizados com quatro repetições. Foram avaliadas a porcentagem da emergência das plantas em campo, altura das plantas, as datas em que ocorreram 50% e 100% de liberação do pólen e de emissão do estilo-estigma e, ainda, a data da ausência de liberação de pólen das plantas do parental masculino e receptividade do estilo-estigma para as do parental feminino e a data em que as sementes estavam no estádio de desenvolvimento LL3. Quando foram utilizadas sementes com alta qualidade e sem condicionamento, não houve necessidade de se efetuar o "split". O mesmo ocorreu com sementes não condicionadas e com alta qualidade do parental mais tardio, associadas com sementes de baixa qualidade e condicionadas do parental mais precoce. Foi observado, também, que a diferença existente no florescimento dos parentais praticamente se estendeu até o desenvolvimento das sementes no estádio LL3.In order to evaluate the effect of priming and physiological seed quality on maize flowering aiming the production of hybrid seeds, the following experimental procedure was carried out. Seed lots with distinct physiological quality of two lines were used. Part of each seed lot obtained was primed in water for 24 hours on a total of four treatments, which were evaluated in the presence and absence of the recommended split. In the experimental field, each plot was composed of six lines of four meters each, following the experimental design which consisted of a randomized complete block in four replications. The following variables were measured: percentage of field emergence, plant height, dates when 50% and 100% of pollen release and the emission of "stigma-style" occurred; moreover the date of no pollen release of male parent and receptivity of "stigma-style" towards the female parent and the date when the seeds were at stage ML 3 of development. When high quality seeds and no priming were used, it was not necessary to use the split. The same happened to high quality non-primed seeds of the later parent associated with low quality and primed seeds of the earlier parent. It was also observed that the difference in flowering date between the parents extended until the date of ML 3

Electrophorectic pattern of the heat resistant proteins of corn seeds

Na aquisição e manutenção da tolerância à dessecação de sementes, há vários mecanismos envolvidos, entre eles a indução das proteínas resistentes ao calor. O objetivo deste trabalho foi avaliar mudanças no padrão eletroforético das proteínas resistentes ao calor de sementes de milho submetidas a alta temperatura de secagem, associando-as à sua tolerância. Foram utilizadas sementes de linhagens, híbridos simples e híbridos recíprocos colhidas com teor de água de aproximadamente 35% e secadas a 45°C. Sementes das linhagens secadas à sombra foram utilizadas como controle e sua qualidade fisiológica foi avaliada por meio do teste de germinação. As proteínas resistentes ao calor foram extraídas de eixos embrionários das sementes em tampão Tris HCl 0,05 M. Não foi possível determinar uma banda específica da fração das proteínas resistentes ao calor que possa servir como marcador da tolerância à alta temperatura de secagem. Houve estabilidade nos padrões de bandas das proteínas provenientes de sementes submetidas à secagem artificial e natural, mesmo quando foram observadas variações nos valores de germinação. Os padrões eletroforéticos das proteínas resistentes ao calor foram semelhantes entre as sementes híbridas e os respectivos recíprocos.Several mechanisms are involved in the acquisition and maintenance of desiccation tolerance by the seeds. One of these mechanisms is related to the induction of heat resitant proteins. The objective of this work was to evaluate changes in the electophorectic patterns of the heat resistant proteins of corn seeds submitted to high drying temperature associating their expression with drying tolerance. Seeds of breeding lines, simple hybrids and respective reciprocals hybrids were utilized. The seeds were harvested with approximately 35% of water content and dried at 45°C. Seeds of lines dried under shadow were used as control and the physiological quality was evaluated by germination test. The heat resistant proteins were extracted from embryonic axis of seeds in Tris-HCl 0.05 M buffer. It was not possible to determine a specific band of heat resistant proteins which can be of use as a molecular marker of tolerance to high drying temperature. There was stability in the patterns of the bands of proteins of seeds submitted to artificial drying compared to the ones after shadow drying even for the lines of high variation in the germination values. The electrophorectic patterns of the heat resistant proteins were similar for both the hybrid seeds and respective reciprocals

Effect of manganese application on yield and seed quality of soybean

O desequilíbrio nutricional, principalmente dos micronutrientes, tem sido um dos fatores para perdas na produção de sementes. Esses nutrientes desempenham papel em rotas bioquímicas que garantem a formação de lipídeos, proteínas e ainda contribuem na estruturação das membranas celulares. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da aplicação de Mn na folha e no solo, sobre o rendimento e a qualidade de sementes de soja, cultivares Conquista e Garimpo. A qualidade das sementes foi avaliada por meio de testes de germinação, envelhecimento artificial, condutividade elétrica, índice de velocidade de emergência e pela determinação dos teores de proteína e óleo. Verificaram-se aumentos na produtividade, na germinação, no vigor e nos teores de proteína e óleo das sementes e no teor de Mn na planta, nas duas formas de aplicação do Mn, com maior grau de eficiência da aplicação na folha.The nutritional unbalance, mainly with micronutrients, has contributed for losses in seeds yields. These nutrients are carrying out in biochemistry paths responsible for metabolism of lipids, proteins, and structure in cells membranes. The objective of this work was to evaluate the influence of Mn application (leaf or soil) on yield and seed quality of two soybean cultivars, Garimpo and Conquista. Seed quality was assessed through germination test, accelerated ageing, electrical conductivity, emergence speed, protein and oil content. The application of Mn in the soil or sprayed on the leaves increased its content in plant tissue, improved seed quality by increasing its protein and oil content as well as its germination and vigor. The Mn sprayed on the leaves was more efficient than when this nutrient was applied in the soil

Gene flow on insect‑resistant genetically modified maize

O objetivo deste trabalho foi estimar o fluxo gênico em milho transgênico com resistência a insetos, em lavouras comerciais. Amostras de grãos foram coletadas em lavouras com milho convencional e transgênico, nos municípios de: Itumirim, Uberlândia, Paracatu e Tupaciguara, MG; Itapetininga e Pedrinhas, SP; e Assaí e Ponta Grossa, PR. As amostras foram coletadas em lavouras de milho convencional, a partir de 5 m de distância da fonte com o milho transgênico. Foram coletadas dez espigas de plantas individuais por ponto, em quatro repetições, no total de 40 espigas para cada distância amostrada. As análises de fluxo gênico foram realizadas por meio da técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real. Em média, 82% da fecundação cruzada ocorreu nos primeiros 30 m. Em Itapetininga, SP, foram observadas as maiores taxas de fecundação cruzada – acima de 10% até a distância de 50 m –, porém, inferiores a 1% na distância de 100 m. O isolamento de 20 m, com dez linhas de bordadura, não é suficiente para garantir taxas de fecundação cruzada inferiores a 1%.The objective of this work was to estimate the gene flow on insect‑resistant transgenic maize in grain production fields. Grain samples were collected in fields containing conventional and transgenic maize in the Brazilian municipalities of: Itumirim, Uberlândia, Paracatu, and Tupaciguara, in Minas Gerais State; Itapetininga and Pedrinhas, in São Paulo State; and Assaí and Ponta‑Grossa, in Paraná State. Seed samples were collected in conventional maize crops starting 5 m away from the transgenic maize source. Ten corn cobs were collected from individual plants per sampling point, with four replicates, totaling 40 corn cobs at each evaluated distance. Gene flow analyses were carried out by real‑time polymerase chain reaction (PCR). On average, 82% of cross‑fertilization occurred within the first 30 m. The highest outcrossing rates were observed in Itapetininga, SP, – at rates above 10% up to a distance of 50 m; however, less than 1% at 100 m distance. The 20-m isolation, with ten border lines, is not sufficient to ensure outcrossing rates lower than 1%

Teste de raios X na avaliação da qualidade de sementes de frutos de fisális em diferentes estádios de desenvolvimento

Injuries in the internal structures of the seeds limit their viability and can reduce their vigor, producing weak seedlings susceptible to adverse conditions. Thus, the determination of the quality of seeds of Physalis peruviana L. by X-ray test is valid, in order to reduce the time separation of seeds and a good initial establishment of the culture. Considering the above, the objective of the present study was to evaluate the quality of physalis seeds at different stages of development of fruit by X-ray test. The seeds were removed and separated into lots according to the fruit maturation stage, being fruits with intermediate maturity (50% of the ripe fruit), completely ripe fruits and completely ripe fruits subjected to seven days of rest after harvest. Posteriorly they were subjected to X-rays for determination of seed quality. The experimental design consisted of eight replicates of one hundred seeds per lot. Physalis fruit seeds with 50% maturation have lower morphophysiological quality when compared to seeds extracted from completely ripe fruits. Seed vigor is greater when the fruits are subjected to rest for seven days. The X-ray test is efficient for selection of non-viable seed of physalis.Injúrias nas estruturas internas da semente limitam sua viabilidade e podem reduzir seu vigor, produzindo plântulas fracas e susceptíveis às condições adversas. Dessa forma, a determinação da qualidade de sementes de Physalis peruviana L. pelo teste de raios X é válida, visando a redução de tempo na separação das sementes e um bom estabelecimento inicial da cultura. Diante do exposto, objetivou-se com o presente trabalho avaliar a qualidade de sementes de fisális pelo teste de raios X em diferentes fases de desenvolvimento. As sementes foram removidas e separadas em lotes de acordo com a fase de maturação dos frutos, sendo frutos com maturação intermediária (50% do fruto maduro), frutos completamente maduros e frutos completamente maduros submetidos a sete dias de repouso após a colheita. Posteriormente foram submetidas ao teste de raios X para determinação da qualidade. O delineamento experimental constituiu-se de oito repetições de 100 sementes por lote. Sementes de fisális de frutos com 50% de maturação apresentam baixa qualidade morfofisiológica quando comparadas às sementes extraídas de frutos completamente maduros. O vigor das sementes é maior quando os frutos são submetidos ao repouso por sete dias. O teste de raios X é eficiente para seleção de sementes não viáveis de fisális

Chemical and structural aspects of the physiological quality of soybean seeds

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos gênicos aditivos e não aditivos para as características da espessura das camadas da testa e da lignina presente nessas camadas, e verificar se os caracteres utilizados para avaliação da qualidade fisiológica das sementes de soja se correlacionam com o teor de lignina do tegumento. Foram usadas três cultivares (M-Soy 8400, CD 201, CD 206) de alta e três (CD 215, CD 202, Savana) de baixa qualidade fisiológica, para se obterem sementes híbridas F1 e F2, inclusive os recíprocos, pelo sistema de cruzamento dialelo parcial e as linhagens parentais. Os parâmetros primeira contagem de germinação, contagem final de germinação e velocidade de germinação, utilizados para avaliação da qualidade fisiológica, podem ser correlacionados com o teor de lignina. Foram observadas correlações positivas entre o teor de lignina e a percentagem de plântulas normais no teste de envelhecimento ao 5o e 11o dias após a semeadura, com valores maiores de correlação no 5o dia. A correlação entre velocidade de germinação e teor de lignina foi negativa. A análise do dialelo apontou significância do efeito recíproco, o que indica que a espessura das camadas da testa e a espessura de lignina nessas camadas podem ser explicadas pelo efeito materno.The objective of this work was to evaluate the additive and non-additive genetic effects for thickness of the seed coat layers and of the lignin present in them, and to verify if the characters used to evaluate the physiological quality of the seeds is correlated with the lignin content. Three cultivars (M-Soy 8400, CD 201, CD 206) with high and three (CD 215, CD 202, Savana) with low physiological quality were used to obtain F1 and F2 hybrid seeds, including the reciprocals, using partial diallel crosses and the parental lines. First germination count, final germination count and germination rate, used to evaluate the physiological quality, can be correlated with lignin content. Positive correlations were observed between lignin content and the percentage of normal seedlings in the aging test at the 5th and 11th days after sowing, with the highest correlation values at the 5th day. The correlation between germination rate and lignin content was negative. The diallel analysis showed reciprocal effect, showing that the thickness of the seed coat layers and of the lignin contained in these layers can be explained by maternal effect

GENETIC CONTROL OF CORN SEEDS TOLERANCE TO HIGH DRYING TEMPERATURE

Seeds tolerance to high drying temperature is an important characteristic to be evaluated in the corn breeding programs. In this research the genetic control of this characteristic was studied by using the seed physiological characteristics. Twelve lines, previously selected were used, being six tolerant and six intolerant to high drying temperature, in a 6 x 6 partial diallel. The seeds were harvested by hand on corn ears with water content around 35% and dried at 45oC up to 8% water content. The physiological quality of the seeds was evaluated by germination test, cold test without soil, accelerated aging and electrical conductivity. The effects of the general (GCA) and specific (SCA) combining ability, and the reciprocal effects were significant for the high drying temperature tolerance. Inside the genotypical variability observed, the reciprocal effects occurred for 47% and 44,7% for the accelerated aging and electrical conductivity test, respectively, and for 49% for germination and cold tests. In the genetic control for the high drying temperature tolerance maternal effect will probably occur