ABSTRACT Handroanthus impetiginosus is a Brazilian native tree threatened by illegal logging that needs conservation strategies. Due to the need to obtain seeds of high genetic and physiological quality, this study aimed to select mother trees, aiming at the installation of Seed Collection Areas of H. impetiginosus. Therefore, the genetic diversity and physiological quality of seeds from 63 individuals of a natural population of H. impetiginosus in Rio Grande do Norte, Brazil, were evaluated. The molecular markers revealed that the studied population has high intrapopulation genetic diversity (Nei’s genetic diversity = 0.35; and Shannon index = 0.52). Subsequently, germination and seed vigor tests evaluated the physiological quality of seeds from 63 trees. Of this total, 45 individuals produced seeds of high and intermediate physiological quality. Therefore, individuals with a Nei’s genetic distance < 0.72 and germination greater than 50% can be selected as mother trees, and the population has the potential to propose a Seed Collection Area.

RESUMO Handroanthus impetiginosus é uma árvore nativa brasileira ameaçada pela exploração ilegal de madeira e necessita de estratégias para fins de conservação. Devido à necessidade de obtenção de sementes de alta qualidade genética e fisiológica, objetivou-se com este estudo selecionar árvores matrizes, visando a instalação de Áreas de Coleta de Sementes (ACS) de H. impetiginosus: Para tanto, avaliou-se a diversidade genética e a qualidade fisiológica das sementes de 63 indivíduos de uma população natural localizada no estado do Rio Grande do Norte, Brasil. O conjunto de marcadores moleculares revelou que a população estudada apresenta grau intermediário de diversidade genética intrapopulacional (diversidade genética de Nei = 0,35; índice de Shannon = 0,52). Posteriormente, foi avaliada a qualidade fisiológica das sementes por meio de testes de germinação e de vigor de sementes. Deste total, 45 indivíduos produziram sementes de qualidade fisiológica alta e intermediária. Assim, os indivíduos com identidade genética de Nei < 0,72 e germinação superior a 50% podem ser selecionados como árvores matrizes e a população apresenta potencial para proposição de uma ACS.

RESUMO Pityrocarpa moniliformis (Benth.) Luckow & R. W. Jobson (Fabaceae) é uma espécie nativa do Brasil com alto potencial em programas de desenvolvimento econômico em regiões semiáridas, principalmente relacionado à produção de mel, alimentação animal e madeira para lenha. Assim, o objetivo deste trabalho foi selecionar marcadores moleculares Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) para estudos de diversidade genética, bem como testar a eficiência desta abordagem na quantificação da diversidade genética de uma população natural de P. moniliformis. Para isso, testaram-se 28 marcadores moleculares ISSR, avaliando-se o número total de locos, taxa de polimorfismo e o valor de conteúdo de informação polimórfica (PIC) para os iniciadores selecionados, bem como o índice de marcador e o poder de resolução. Os parâmetros de diversidade genética (distância genética de Nei e índice de Shannon) foram avaliados em 30 indivíduos localizados em Macaíba, Rio Grande do Norte, Brasil. Foram selecionados sete iniciadores que forneceram 74 locos, sendo 82% polimórficos, enquanto o valor de PIC foi de 0,344. A distância genética de Nei foi de 0,244 e o índice de Shannon, de 0,374. Portanto, marcadores moleculares ISSR (UBC 827, 840, 844, 857, 859, 860 e 873) são considerados eficientes nos estudos de diversidade genética de populações, seleção de matrizes e bancos de germoplasma, e podem contribuir para a conservação e o melhoramento genético em populações de P. moniliformis.

ABSTRACT Pityrocarpa moniliformis (Benth.) Luckow & R. W. Jobson (Fabaceae) is a native brazilian species with high potential for economic development programs in semiarid regions, mainly related to the production of honey, animal food and firewood. Thus, the objective of this work was to select Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) molecular markers for genetic diversity studies, as well as to test the efficiency of this approach in quantifying the genetic diversity of a natural P. moniliformis population. For this, 28 ISSR molecular markers were tested, evaluating the total number of loci, polymorphism rate and the Polymorphism Information Content (PIC) for the selected primers, the “Marker Index”, and the “Resolving Power”. Genetic diversity parameters (Nei genetic distance and Shannon index) were evaluated for 30 individuals located in Macaíba, Rio Grande do Norte State, Brazil. Seven primers were selected, which provided 74 loci, with 82% being polymorphic, while the PIC value was 0.344. The Nei genetic distance was 0.244, and the Shannon index was 0.374. Therefore, ISSR molecular markers (UBC 827, 840, 844, 857, 859, 860 and 873) are considered efficient in studying the genetic diversity of populations for the selection of matrices and germplasm banks, and may contribute to the conservation and genetic improvement of P. moniliformis populations.

RESUMO Mimosa caesalpiniifolia Benth. (Fabaceae) é uma árvore nativa das florestas tropicais secas do Nordeste do Brasil e pode ser explorada para fins madeireiros e reflorestamento. Este estudo avaliou a qualidade fisiológica de sementes e a diversidade genética de uma população cultivada de M. caesalpiniifolia, tendo como base de sustentação o potencial para produção comercial de sementes. Nove árvores matrizes foram usadas no estudo. A qualidade de suas sementes foi avaliada por testes de germinação e vigor, e sua diversidade genética foi acessada usando o Inter Simple Sequence Repeat (ISSR). O grupo de árvores estudado apresenta uma diversidade genética moderada e produz sementes com alta qualidade fisiológica, mas com sutis diferenças de vigor, que podem ser detectadas por testes de condutividade elétrica e lixiviação de potássio. Esses resultados sugerem que essas árvores são potencialmente adequadas para a produção comercial de sementes.

ABSTRACT Mimosa caesalpiniifolia Benth. (Fabaceae) is a native tree of the dry tropical forests of northeastern Brazil and can be exploited for logging and reforestation purposes. This study evaluated the physiological quality of seeds and the genetic diversity of a cultivated population of M. caesalpiniifolia, against the background of potential commercial seed production. Nine trees were used in the study. The quality of their seeds was evaluated by germination and vigour tests, and their genetic diversity was accessed using Inter Simple Sequence Repeat (ISSR). The studied tree group presents a moderate genetic diversity and produces seeds with high physiological quality, but with subtle vigour differences, which can be detected by electrical conductivity and potassium leaching tests. Our results suggest that these trees are potentially suitable for commercial seed production.

Resumo: Objetivou-se adequar a metodologia do teste de vigor de plântulas normais intactas (fortes) de Amburana cearensis e avaliar a eficiência na classificação fisiológica de lotes de sementes desta espécie. O estudo foi conduzido em duas etapas: caracterização morfológica de plântulas e análise fisiológica dos lotes de sementes. Para isso, realizaram-se os testes de vigor de plântulas normais fortes, germinação, emergência, primeira contagem, índice de velocidade de germinação, tetrazólio, comprimento de plântulas normais fortes, comprimento e massa seca de plântulas. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado. Para comparação dos resultados foram realizados os testes de Tukey e Kruskal-Wallis, sendo a correlação entre as variáveis analisadas pelos coeficientes de Spearman e Pearson. As plântulas de A. cearensis são do tipo semi-hipógea fanerocotiledonar, com presença de plântulas normais ao nono dia após a semeadura. O teste de vigor de plântulas normais fortes, comprimento de plântulas normais fortes, massa seca e tetrazólio proporcionaram classificação fisiológica em diferentes níveis de vigor. O teste de vigor de plântulas normais fortes, o comprimento de plântulas normais fortes e o teste de tetrazólio (vigor) são eficientes para a classificação do vigor de sementes de A. cearensis.

Abstract: The aim of this study was to adapt the vigor test methodology of (strong) normal intact seedlings of Amburana cearensis and evaluate efficiency in physiological classification of seed lots. The study was conducted in two stages: morphological characterization of seedlings and physiological analysis of seed lots. To do so, the following tests were carried out: (strong) normal seedlings, germination, emergence, first count, germination speed index, tetrazolium, length of strong normal seedlings, length and dry mass of seedlings. The experimental design was completely randomized. The Tukey and Kruskal-Wallis tests were used to compare the results, and the correlation between the variables was analyzed by Spearman and Pearson coefficients. The seedlings of A. cearensis are semi-hypogeal phanerocotylar, with development of normal seedlings on the ninth day after sowing. The vigor test of strong normal seedlings, length of strong normal seedlings, dry matter, and tetrazolium led to physiological classification into different vigor levels. The vigor test of (strong) normal seedlings, the length of strong normal seedlings, and tetrazolium (vigor) were effective for vigor classification of A. cearensis seeds.

RESUMO: Erythrina velutina Willd. (Fabaceae) é uma espécie nativa brasileira com potencial econômico, ecológico e social. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade de isoenzimas e as alterações na integridade do DNA durante a germinação de E. velutina em diferentes temperaturas. As sementes foram colocadas para germinar a 5, 15, 25, 35 e 45 °C, avaliando-se atividade isoenzimática e a degradação do DNA durante a germinação. A expressão isoenzimática ocorre de maneira diferente para a germinação das sementes sob diferentes temperaturas, com expressão variada entre plântulas e cotilédones. A enzima esterase foi mais sensível para expressar a resposta de sementes de E. velutina sob diferentes temperaturas de germinação. O reparo do DNA é mais eficiente durante a germinação das sementes de E. velutina quando submetidas à temperatura de até 25 °C, com prejuizo ao aparato genético em temperaturas superiores.

ABSTRACT: Erythrina velutina Willd. (Fabaceae) is a Brazilian native tree with economic, ecological and social potential. The aim of this study was to evaluate isoenzyme activity and changes in DNA integrity during germination of E. velutina at different temperatures. The seeds were placed to germinate at 5, 15, 25, 35 and 45 °C, evaluating isoenzyme activity and degradation of the DNA during germination. Isoenzyme expression occurs differently for seed germination under different temperatures, with varied expression between seedlings and cotyledons. The esterase enzyme was more sensitive to express the response of the E. velutina germination seeds at different temperatures. DNA repair is more efficient during the germination of E. velutina seeds when submitted to a temperature of up to 25 °C, with damage to the genetic apparatus with an increase higher than this temperature.

Resumo: Erythrina velutina Willd. (Fabaceae) é uma espécie arbórea de importância social, ecológica e econômica para o Nordeste do Brasil, região com frequentes variações da temperatura. O objetivo deste trabalho foi avaliar a mobilização de reservas durante a germinação de sementes e estabelecimento de plântulas de E. velutina em diferentes temperaturas, e como esses mecanismos são afetados em situações de estresse térmico. As sementes foram colocadas para germinar a 5, 15, 25, 35 e 45 °C, e os aspectos fisiológicos e bioquímicos de mobilização de reservas (amido, lipídios e proteínas totais) foram avaliados durante o estabelecimento das plântulas. A germinação, o vigor e a mobilização de reservas dos cotilédones para o eixo embrionário são afetados de acordo com a temperatura de incubação das sementes de E. velutina. A temperatura de 25 °C favorece a mobilização de reservas durante a germinação de sementes e estabelecimento de plântulas de E. velutina. Em situações de estresse térmico, altas temperaturas prejudicam o estabelecimento de plântulas, enquanto baixas temperaturas afetam negativamente a mobilização de reservas.

ABSTRACT: Erythrina velutina Willd. (Fabaceae) is a tree species that bears social, ecological, and economic importance for northeastern Brazil, a region with frequent temperature variations. The objective of this work was to evaluate the mobilization of reserves during seed germination and seedling establishment of E. velutina at different temperatures, and how these mechanisms are affected in a thermal-stress situation. The seeds germinated at 5, 15, 25, 35, and 45 °C, and the physiological and biochemical aspects of reserve mobilization (starch, lipids, and total proteins) were assessed during seedling establishment. Germination, vigor, and the mobilization of reserves from the cotyledons to the embryonic axis are affected according to the incubation temperature. The temperature of 25 °C favors the mobilization of reserves during seed germination and seedling establishment in E. velutina. In a situation of thermal stress, high temperatures affect the establishment of the seedlings, whereas low temperatures compromise the mobilization of reserves.

RESUMO Aspidosperma pyrifolium Mart. (Apocynaceae) é uma espécie arbórea com elevado potencial ecológico e econômico, por isso, evidencia-se a necessidade de seleção de árvores para a produção de sementes de alta qualidade. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi selecionar matrizes de A. pyrifolium com base nos descritores morfométricos de frutos e de sementes e na qualidade fisiológica de sementes provenientes de uma população natural. Para isso, onze árvores de A. pyrifolium foram selecionadas, cujos frutos e sementes foram submetidos à análise biométrica, bem como realizada a avaliação da qualidade fisiológica das sementes. Os caracteres morfométricos de frutos e de sementes, e a qualidade fisiológica das sementes evidenciaram diferenças e variações entre as sementes oriundas das diferentes árvores de A. pyrifolium, tornando possível agrupá-las conforme o grau de similaridade. Assim, foram selecionadas sete árvores como matrizes produtoras de sementes baseado na qualidade fisiológica superior e na maior dissimilaridade genética.

ABSTRACT Aspidosperma pyrifolium Mart. (Apocynaceae) is a tree species with high ecological and economic potential. Therefore, the need to select trees for producing high-quality seeds is evident. In this sense, the objective of this study was to select A. pyrifolium matrices based on the morphometric descriptors of fruits and seeds and the physiological quality of seeds from a natural population. For this, 11 A. pyrifolium trees were selected, and their fruits and seeds were submitted to biometric analysis; in addition, the physiological quality of the seeds was evaluated. The morphometric characteristics of fruits and seeds and the physiological quality of the seeds evidenced differences and variations among the seeds of the different A. pyrifolium trees, making it possible to group them according to the similarity degree. Thus, seven trees were selected as seed matrices based on superior physiological quality and genetic dissimilarity.

A catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul.) é uma espécie florestal pertencente à família Caesalpiniaceae, considerada endêmica do bioma Caatinga. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da temperatura e do substrato na germinação de sementes de C. pyramidalis Tul. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, num arranjo fatorial 5 x 4, perfazendo 20 tratamentos, constituídos pelas combinações de cinco temperaturas (25, 30, 35, 20-30 e 20-35 ºC) e quatro substratos (areia, vermiculita, pó de coco e papel toalha), com quatro repetições de 25 sementes cada. Foram avaliadas as seguintes variáveis: germinação, primeira contagem da germinação, índice de velocidade de germinação, comprimento e massa seca de plântulas. As temperaturas de 20-30 e 20-35 ºC e os substratos areia e vermiculita são condições adequadas para condução de testes de germinação em sementes de C. pyramidalis.

Caesalpinia pyramidalis Tul. is a forest species from the Caesalpiniaceae family, considered endemic to the Caatinga biome and the objective of this study was to evaluate the effects of temperature and substrate on its seed germination. The experimental design was completely randomized with a 5 x 4 factorial, totaling 20 treatments, consisting of combinations of five temperatures (25, 30, 35, 20-30 and 20-35 ºC) and four substrates (sand, vermiculite, coconut fiber and paper towels), with four replications of 25 seeds each. The parameters evaluated were germination, first germination count, germination speed index and seedling length and dry matter weight. The temperatures of 20-30 and 20-35 ºC and the sand and vermiculite substrates were suitable for evaluating the germination of C. pyramidalis seeds.

A exposição das sementes de soja a ciclos alternados de elevada e baixa umidades antes da colheita, provocado pela ocorrência de chuvas freqüentes, orvalho ou às flutuações diárias da umidade relativa do ar, resulta na deterioração por umidade, a qual pode ser apontada como a principal causa para a baixa qualidade das sementes. Alguns trabalhos têm evidenciado a existência de genótipos de soja contrastantes para qualidade fisiológica de sementes. Tais diferenças podem existir em virtude da total ou parcial impermeabilidade do tegumento à penetração de água, o que torna as sementes menos susceptíveis aos danos mecânicos, as adversidades climáticas e a deterioração por umidade. O objetivo desse estudo foi avaliar a qualidade fisiológica das sementes dos genótipos de soja CD-202 (tegumento amarelo, permeável e susceptível a deterioração) e TP (tegumento preto, semi-permeável e resistente a deterioração) e identificar diferenças estruturais existentes entre os tegumentos desses genótipos. Na determinação da qualidade fisiológica das sementes utilizaram-se os testes de germinação e vigor (condutividade elétrica e envelhecimento acelerado). Para avaliação da estrutura dos tegumentos, foram coletadas sementes de soja em diferentes estádios de desenvolvimento (25, 40 e 55 dias após a antese). Essas amostras foram encaminhadas ao Laboratório de Imunologia e Microscopia Eletrônica da Embrapa Clima Temperado, onde os tecidos de tegumento foram visualizados em microscópio ótico Olympus BX 51 com aumento de 40x, através de cortes histológicos na região oposta ao hilo. De acordo com os resultados do trabalho, sementes do genótipo TP apresentaram qualidade fisiológica superior em relação ao genótipo CD-202. Quanto à caracterização morfológica, foram detectadas diferenças entre as estruturas dos tegumentos de soja de coloração preta e amarela, as quais podem estar relacionadas à qualidade de sementes.

The exposition of soybean seeds to alternated cycles of high and low humidity before harvesting, due to frequent rain, dew or daily flotation of the relative humidity of the air, results in deterioration by humidity which can be pointed as the main cause for seeds low quality. Some works have made evident the existence of contrasting genotypes for seeds physiological quality. There are such differences because the presence of seeds with total or partial impermeability for water absorption by the coat that makes them less susceptible to mechanical damages, weather adversities, deterioration by humidity and pathogen occurrence. The objective of this study was to evaluate the physiological quality of seeds from genotypes CD-202 (yellow coat, permeable and susceptible to deterioration) and TP (black coat, semi-permeable and resistent to deterioration) and identify structural differences between the coats of these genotypes. The physiological quality of the seeds was obtained by germination tests and vigour (accelerated ageing and electrical conductivity). To evaluate structural differences, soybean seeds were collected at different development stages (25, 40 and 55 days after the anthesis). These samples were sent to the Laboratory of Immunology and Electronic Microscopy of Embrapa Clima Temperado, where traverse cuts in the seeds coat in ultra-microtome "Leica", with 1µm of thickness were carried out. Coats were stained with methylene blue 1% and borax 1% and visualized in optic microscope Olympus BX 51 in increase of 40x. According to the results genotype TP presented higher physiological quality in relation to genotype CD-202. Structural differences were observed between the coats of the two genotypes which may be related to physiological quality of seeds.

O milho (Zea mays L.) é uma planta de clima tropical que exige calor e umidade para produzir satisfatoriamente e proporcionar rendimentos compensadores. Diversos fatores podem comprometer a germinação das sementes e a emergência de plântulas no campo, merecendo destaque a semeadura em solos com baixas temperaturas. Em regiões que predominam condições de baixas temperaturas, seria importante o uso de sementes mais tolerantes a essa condição de estresse. Sementes de milho apresentam variabilidade genética para a germinação a baixas temperaturas. O objetivo deste trabalho foi classificar genótipos de milho quanto a tolerância das sementes à baixa temperatura de germinação, identificando àqueles com potencial para utilização em semeadura precoce. Avaliaram-se 16 genótipos provenientes do programa de melhoramento de milho da empresa KSP Sementes e Pesquisas Ltda., sendo 10 linhagens em diferentes estádios endogâmicos, seis populações de fecundação aberta e três híbridos simples comerciais, recomendados para semeadura precoce na Região Sul do Brasil. A avaliação da qualidade fisiológica das sementes foi feita pelos testes de germinação, primeira contagem de germinação, comprimento de plântula, biomassa seca, área foliar e radicular nas temperaturas de 25°C e 10°C. Foram realizadas análises eletroforéticas para os sistemas isoenzimáticos da fosfatase ácida, esterase e peroxidase. Os resultados permitiram classificar os genótipos quanto à tolerância das sementes à baixa temperatura, evidenciando que há variabilidade entre eles e potencialidades para serem usados em semeadura precoce na região sul do Brasil.

Corn (Zea mays L.) is a characteristic plant of tropical climates that requires heat and humidity to produce satisfactorily and to provide compensatory incomes. Several factors can compromise seed germination and plant emergence in the field, and it is important to consider sowing in soils with low temperatures. In regions where low temperature conditions predominate, the use of more tolerant seeds to this stress condition would be important. Corn seeds present genetic variability for germination at low temperatures. The objective of this study was to classify corn genotypes for germination at low soil temperatures. Sixteen 16 genotypes from the breeding corn program of the company KSP Sementes and Pesquisas Ltda. were evaluated, 10 lines at different endogamic stages, six cross pollination populations and three 3 single commercial hybrids, recommended for earlier sowing in southern Brazil. The physiological quality was evaluated by the tests of germination, first count of germination, plant growth, dry matter, shoot and root area AT 25°C and 10°C. The eletroforetic patterns of the isoenzimatic systems of the acid phosphatase, esterase and peroxydase were also evaluated. The tested materials could be ranked from the results for tolerance to low temperatures, showing that there is variability between them and the possibility of using the best performers in earlier sowings in southern Brazil.