Sub-zero temperature enables storage of seeds of Caesalpinia echinata Lam. 1

ABSTRACT -Seeds of brazilwood usually have their germinability quickly reduced if stored under natural conditions. Low temperatures, mainly sub-zero, can extend this viability for at least two years. However, there is no information about the germination behavior of these seeds for longer periods, aiming at the germoplasm bank formation. The objective of this work was to evaluate the viability of brazilwood seeds during five-year storage period at 2, 8 and -18 °C. Before storage, seeds were subjected to artificial drying (50 °C) until the moisture content reached 10%. The germination and the normal seedling development of seeds maintained at low temperatures did not differ from other treatment during the first year of storage. However, after two years only seeds stored at -18 °C kept high germination percentage. Seeds stored for five years at -18 °C showed high values of germination and normal seedling development; however, after this period it was possible to identify some symptoms of seed deterioration. Storage at sub-zero temperatures is considered as an important initiative to maintain Caesalpinia echinata seed banks, contributing to the conservation of plant biodiversity. Index terms: brazilwood, conservation, freezing, Leguminosae. Temperatura sub-zero possibilita o armazenamento de sementes de Caesalpinia echinata Lam. RESUMO -Sementes de pau-brasil geralmente têm sua germinação rapidamente reduzida quando armazenadas em condições naturais. As temperaturas baixas, principalmente inferiores a 0 o C, podem estender essa viabilidade por até dois anos. No entanto, não há informações sobre a germinação de sementes dessa espécie, quando submetidas a períodos mais longos de armazenamento, visando à formação de banco de germoplasma. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de sementes de pau-brasil durante o armazenamento por cinco anos em câmaras com temperaturas de 2, 8 ou -18 °C. Antes do armazenamento, as sementes foram submetidas a secagem artificial (50 °C) até atingirem 10% de água. A germinação e o desenvolvimento de plântulas a partir de sementes mantidas em ambiente com temperaturas inferiores a 0 o C não foram diferentes dos demais tratamentos, durante o primeiro ano de armazenagem. No entanto, após dois anos, as armazenadas a -18 °C mantiveram porcentagem de germinação superior às conservadas nas demais temperaturas. Sementes armazenadas por cinco anos a -18 °C apresentaram valores elevados de germinação, com elevada porcentagem de desenvolvimento das plântulas, porém com indícios de início de deterioração. O armazenamento em temperaturas inferiores a 0 o C pode ser uma ferramenta importante para manutenção de bancos de sementes de Caesalpinia echinata, contribuindo para a conservação da biodiversidade vegetal. Termos para indexação: congelamento, conservação, Leguminosae, pau-brasil

Gramíneas do cerrado: carboidratos não-estruturais e aspectos ecofisiológicos

As gramíneas reúnem características que as destacam como grupo evoluído e diversificado de plantas. Possuem desempenho fotossintético eficiente em diversas condições, são eficientes na produção e dispersão de diásporos, possuem sistema radicular fasciculado, além de produzirem estolhos e rizomas. O conjunto destes atributos faz com que gramíneas sejam apropriadas para a recomposição de áreas degradadas, atuando como pioneiras na sucessão ecológica. Se de um modo isto possibilita vantagem na ocupação de áreas em seu habitat original, por outro podem ser atributos que incrementam o grau de invasibilidade de uma espécie em outro ambiente. A composição de carboidratos não-estruturais e a alta produção de biomassa são discutidas visando fornecer subsídios para utilização das vantagens adaptativas das gramíneas em programas de manejo de reservas naturais

Sub-zero temperature enables storage of seeds of Caesalpinia echinata Lam

Seeds of brazilwood usually have their germinability quickly reduced if stored under natural conditions. Low temperatures, mainly sub-zero, can extend this viability for at least two years. However, there is no information about the germination behavior of these seeds for longer periods, aiming at the germoplasm bank formation. The objective of this work was to evaluate the viability of brazilwood seeds during five-year storage period at 2, 8 and -18 °C. Before storage, seeds were subjected to artificial drying (50 °C) until the moisture content reached 10%. The germination and the normal seedling development of seeds maintained at low temperatures did not differ from other treatment during the first year of storage. However, after two years only seeds stored at -18 °C kept high germination percentage. Seeds stored for five years at -18 °C showed high values of germination and normal seedling development; however, after this period it was possible to identify some symptoms of seed deterioration. Storage at sub-zero temperatures is considered as an important initiative to maintain Caesalpinia echinata seed banks, contributing to the conservation of plant biodiversity

Do recalcitrant seeds really exist?

In the 70's, seeds were divided into two categories: recalcitrant and orthodox. In the 80's, it was necessary to create an intermediate category; from the 90's onwards, a gradient between orthodox and recalcitrant categories has been considered by several authors. Currently, the terms orthodox and recalcitrant are appropriate just for technological purposes, not for scientific studies. It seems that the differences between recalcitrant and orthodox seeds lie only on the maturity stage in which they are detached from the mother plant, the recalcitrant ones in a very immature stage. This implies that little progress should be expected to expand the storability of these recalcitrant seeds with the application of any treatment after harvesting. Efforts shall be focused on amplifying the maturation period of these seeds by keeping them linked to the mother plant until the maturation process has been completed

Reserve carbohydrates and lipids from the seeds of four tropical tree species with different sensitivity to desiccation

Considering the importance of water content for the conservation and storage of seeds, and the involvement of soluble carbohydrates and lipids for embryo development, a comparative study was carried out among the seeds of Inga vera (ingá), Eugenia uniflora (pitanga), both classified as recalcitrant, and Caesalpinia echinata (brazilwood) and Erythrina speciosa (mulungu), considered as orthodox seeds. Low concentrations of cyclitols (0.3-0.5%), raffinose family oligosaccharides (ca. 0.05%) and unsaturated fatty acids (0-19%) were found in the seeds of ingá and pitanga, while larger amounts of cyclitols (2-3%) and raffinose (4.6-13%) were found in brazilwood and mulungu, respectively. These results, in addition to higher proportions of unsaturated fatty acids (53-71%) in orthodox seeds, suggested that sugars and lipids played important role in water movement, protecting the embryo cell membranes against injuries during dehydration.<br>Os compostos de reserva das sementes, além de suprirem energia para o desenvolvimento embrionário, desempenham importantes funções relacionadas à proteção celular contra secagem e congelamento. Considerando a importância do teor de água para a conservação e para o armazenamento de sementes de espécies arbóreas e o envolvimento dos carboidratos solúveis e de lipídios nesses processos, foi realizada uma análise comparativa desses compostos em sementes de Inga vera (ingá) e Eugenia uniflora (pitanga), consideradas recalcitrantes, e em Caesalpinia echinata (pau-brasil) e Erythrina speciosa (mulungu), com comportamento ortodoxo. Baixas concentrações de ciclitóis (0,3-0,5%), de oligossacarídeos da série da rafinose (0,05%) e de ácidos graxos insaturados (0-19%) foram encontradas em sementes de ingá e pitanga, enquanto maiores quantidades de ciclitóis (2-3%) e de rafinose (4,6-13%) foram encontradas nas sementes de pau-brasil e mulungu, respectivamente. Estes resultados, juntamente com as altas proporções de ácidos graxos insaturados (53-71%) presentes em sementes de pau-brasil e mulungu, sugerem que os açúcares e os lipídios poderiam desempenhar papel importante no movimento de água, protegendo as membranas celulares embrionárias contra injúrias provocadas durante a dessecação

Variações dos carboidratos de reserva de sementes de Caesalpinia echinata (pau-brasil) armazenadas sob diferentes temperaturas

Dentre os carboidratos de reserva de sementes destacam-se o amido, a sacarose e os oligossacarídeos galactosilados, que além da função de reserva, podem atuar na estabilidade das membranas durante a dessecação e a retomada do crescimento embrionário. Sementes maduras de Caesalpinia echinata Lam. foram coletadas antes e após a dispersão natural, sendo analisadas imediatamente após a coleta quanto à composição de carboidratos presentes no eixo embrionário e nos cotilédones, e aos 15 e 90 dias após armazenamento a 25 ºC, 7 ºC e -18 ºC. A principal reserva dos eixos embrionários foram os açúcares solúveis, enquanto que o amido foi a dos cotilédones, representando cerca de 30% da massa seca. Sementes recém-dispersas, com 12% de água, armazenadas sob temperaturas baixas (7 ºC e -18 ºC), mantiveram estável o teor de carboidratos totais nos cotilédones, bem como a capacidade germinativa, mas apresentaram redução no teor de açúcares solúveis. Já as sementes maduras não-dispersas, com 22% de água, mantiveram a capacidade germinativa apenas quando mantidas a 7 ºC. Nestas sementes, os açúcares solúveis diminuíram no eixo embrionário e nos cotilédones durante o armazenamento. Análises cromatográficas mostraram que, de modo geral, houve redução nos níveis de hexoses, exceto nos cotilédones de sementes armazenadas sob temperaturas baixas. As variações encontradas nas proporções de sacarose e de hexoses e no teor de amido nos cotilédones e no eixo embrionário das sementes armazenadas sob diferentes temperaturas sugerem que o metabolismo dos carboidratos de reserva é alterado durante o armazenamento. Contudo, as variações encontradas nesses compostos durante o armazenamento não estão diretamente relacionadas com a capacidade germinativa dessas sementes