Abstract: Soybean seeds are crucial for global food production. Various factors affect the quality of soybean seeds, including mechanical damage, which can lead to reduced germination potential and decreased seedling vigor. The presence of lignin in the seed coat contributes to resistance to mechanical damage. However, the relationship between the monomeric composition of lignin and mechanical damage is unknown. To fill this gap, we evaluated the contents of monomers hydroxyphenyl (H), guaiacyl (G), and syringyl (S) in seed coats of three cultivars of soybean, namely, Doko, IAS-5, and Savana. The results revealed that the monomeric composition of lignin varied between resistant and susceptible cultivars. The levels of G and S monomers were inverse in the cultivars Doko and Savana, suggesting that the composition of lignin monomers may play a crucial role in the resistance of soybean seeds to mechanical damage. In addition, negative linear regressions between lignin and S monomer contents and S/G ratios could be helpful as an alternative to identify resistance in soybean seeds.

Resumo: Sementes de soja são cruciais para a produção global de alimentos. Vários fatores afetam a qualidade das sementes de soja, entre eles os danos mecânicos, que podem levar à redução do potencial germinativo e diminuição do vigor das plântulas. A presença de lignina no tegumento da semente contribui para a resistência aos danos mecânicos. No entanto, a relação entre a composição monomérica da lignina e o dano mecânico é desconhecida. Para preencher esta lacuna, nós avaliamos os teores de monômeros de hidroxifenil (H), guaiacil (G) e siringil (S) em tegumentos de três cultivares de soja, Doko, IAS-5 e Savana. Os resultados revelaram que a composição monomérica da lignina variou entre cultivares resistentes e suscetível. Os teores dos monômeros G e S foram inversos nas cultivares Doko e Savana, sugerindo que a composição dos monômeros de lignina pode desempenhar um papel crucial na resistência das sementes de soja aos danos mecânicos. Além disso, regressões lineares negativas entre os teores de lignina e monômero S e as relações S/G podem ser uma alternativa para identificar resistência em sementes de soja.

Os efeitos de naringenina, um intermediário da biossíntese de flavonóides, foram avaliados sobre o crescimento das raízes, as atividades da fenilalanina amônia liase (PAL) e peroxidases, bem como sobre os teores de compostos fenólicos e de lignina em plântulas de soja (Glycine max L. Merrill). Plântulas de três dias foram cultivadas em solução nutritiva de Hoagland, meia-força (pH 6,0), contendo ou não, naringenina 0,1 a 0,4 mM, em uma câmara de germinação (25°C, fotoperíodo de 12 h, 280 µmol m-2 s-1) durante 24 h. Efeitos inibitórios no crescimento das raízes (comprimento, massa e viabilidade celular) e nas atividades da PAL e POD solúvel foram constatados após os tratamentos com naringenina. Estes efeitos foram associados com atividade estimulatória da POD ligada à parede celular, seguido por aumento nos teores de lignina, sugerindo que a inibição do crescimento das raízes pode ser devido ao processo de lignificação.

The flavanone naringenin, an intermediate in flavonoid biosynthesis, was tested for its effect on root growth, phenylalanine ammonia-lyase (PAL) and peroxidase (POD) activities, as well as phenolic compounds and lignin contents in soybean (Glycine max L. Merrill) seedlings. Three-day-old seedlings were cultivated in half-strength Hoagland nutrient solution (pH 6.0), with or without 0.1 to 0.4 mM naringenin in a growth chamber (25°C, 12-h photoperiod, irradiance of 280 µmol m-2 s-1) for 24 h. Inhibitory effects on root growth (length, weight, cell viability), PAL and soluble POD activities were detected after naringenin treatments. These effects were associated with stimulatory activity of the cell wall-bound POD followed by an increase in the lignin contents, suggesting that naringenin-induced inhibition in soybean roots could be due to the lignification process.