ABSTRACT The mobilization of reserves determines the formation of seedlings during germination, being influenced by seed vigor and adverse stress conditions. Seeds with higher vigor have greater potential for mobilization of reserves, and it can favor performance under conditions of salt stress. The objective of this study was to identify how the mobilization of reserves stored in common bean seeds contributes to the overcoming of salt stress, seeking to identify the difference in hydrolysis and mobilization of reserves among seeds with superior vigor. Seeds from two genotypes contrasting in vigor (BAF44 and BAF55) were used. Salt stress was simulated using sodium chloride, and evaluations were performed at one, three, five and seven days of germination. The variables analyzed in seedling was length, dry mass, and metabolic expenditure, while biochemical analyses of total starch, total protein, total soluble sugars, total soluble proteins, and alpha-amylase activity were evaluated in the embryonic axis and/or cotyledons. The salt stress condition negatively affected the performance of the seedlings, resulting in a decrease in length, mass accumulation, and reduced use of seed reserves, associated with a lower hydrolysis of starch and proteins. Seeds with higher vigor showed higher dry mass and seedling length even when subjected to salt stress conditions, because of greater hydrolysis capacity and use of soluble proteins and soluble sugars, which result in seedlings with better performance under control and salt stress conditions. germination BAF44 BAF (BAF4 BAF55 used chloride one three expenditure protein sugars alphaamylase alpha amylase andor or cotyledons accumulation BAF4 (BAF BAF5

ABSTRACT Seed vigor is one of main attributes of the physiological quality from seed lot. Thus, identify which mechanisms are used by seeds of higher vigor that favor the formation of seedlings with better performance is a key aspect in agriculture. The enzyme activity of phytase and alpha-amylase favor the availability of phosphorus and sugars, respectively, during germination and can be determinants of seed vigor. Thus, the objective of the present work was to identify the association of phytase and alpha-amylase enzymes with the vigor of a seed lot of common beans. The results showed a positive correlation between seed vigor and the enzymes evaluated. Based on the findings, it can be concluded that seeds with high vigor have a high capacity to form seedlings with better performance, because they present high enzymatic activity. Also, in seed lots of the same genotype, they can be used to determine seed vigor during germination. Thus agriculture alphaamylase alpha amylase sugars respectively beans evaluated findings Also genotype

RESUMO A mobilização de reservas é fundamental para a formação de plântulas e pode ser influenciada pelo vigor das sementes. O objetivo do trabalho foi avaliar como o vigor de sementes e a mobilização de reservas influência a formação de plântulas de milho em estresse salino. Foram utilizados dois lotes de sementes de milho, as sementes de alto vigor (HV) foram as sementes provenientes diretamente do lote, e as sementes de baixo vigor (LV) foram obtidas através da redução artificial do vigor. As sementes foram germinadas em substrato umedecido com água (controle) e com solução salina (100 mmol L-1 NaCl). As sementes foram submetidas ao teste de germinação e de vigor (primeira contagem de germinação, teste de frio e desempenho de plântulas). O perfil bioquímico (ácido fítico e fósforo inorgânico, proteína total e solúvel, amido, açúcar solúvel, atividade da α-amilase e fitase), foi determinada temporalmente em 0 (sementes quiescentes), 2, 4, 6 e 8 dias após a semeadura. As sementes de alto vigor tiveram melhor desempenho fisiológico e as maiores taxas de hidrólise de reservas sob stress salino quando comparadas com as sementes de baixo vigor. As sementes de alto vigor apresentaram atividade enzimática antecipada em relação as de baixo vigor, demonstrado diferença temporal na hidrólise de reservas. As maiores diferenças na hidrólise dos compostos de reserva ocorrem dois dias após a semeadura e diferenciam o metabolismo germinativo das sementes de alto e baixo vigor sob condições de estresse. HV (HV lote LV (LV controle (controle 100 (10 L1 L 1 L- NaCl. NaCl . NaCl) primeira plântulas. plântulas) ácido inorgânico solúvel amido αamilase α amilase fitase, fitase , fitase) quiescentes, quiescentes quiescentes) 2 4 10 (1 (

ABSTRACT The mobilization of reserves is essential for seedling formation and can be influenced by seed vigor. This work evaluated how seed vigor and reserve mobilization influence maize seedling formation under salt stress. The high-vigor seeds comprised the seeds directly from the lot, while the low-vigor seeds were subjected to an artificial aging process to reduce the vigor. Seeds were germinated in a substrate moistened with water (control) or saline solution (100 mmol L-1 NaCl) and were submitted to germination and vigor tests (first germination count, cold test, and seedling performance). Biochemical profiling (phytic acid and inorganic phosphorus, total and soluble protein, starch and soluble sugars, α-amylase and phytase activity) was determined at 0 (quiescent seeds), 2, 4, 6, and 8 days after sowing. High-vigor seeds had better physiological performance and higher reserve hydrolysis rates under salt stress than low-vigor seeds. High-vigor seeds also showed earlier enzymatic activity than low-vigor, demonstrating a temporal difference in reserve hydrolysis during the stress. The highest differences in reserve hydrolysis occurred 2 days after sowing and differentiated the germinative metabolism of high and low-vigor seeds under salt stress. highvigor lot lowvigor low control (control 100 (10 L1 L 1 L- NaCl first count test performance. . performance) phytic phosphorus protein sugars αamylase α amylase quiescent seeds, , seeds) 4 6 Highvigor High lowvigor, vigor, 10 (1 (

Resumo: A deterioração de sementes é um processo contínuo e irreversível, atuando em estruturas e moléculas constituintes celulares e ocasionando a perda da qualidade fisiológica das sementes. Objetivou-se com este trabalho avaliar as alterações causadas pela deterioração artificial de sementes de trigo na germinação e desempenho de plântulas. Foram utilizadas sementes da cultivar TBIO Toruk, submetidas a diferentes tempos de envelhecimento artificial (2, 3, 4, 5, 6 e 7 dias). Após a obtenção dos lotes envelhecidos, juntamente com o lote original, foram conduzidos em laboratório os testes de germinação e desempenho de plântulas (comprimento total e massa seca total de plântulas e massa seca remanescente em endosperma). Foram quantificados o marcador de estresse oxidativo malondialdeído, a atividade da enzima alfa-amilase e a condutividade elétrica. O exsudato resultante da avaliação do teste de condutividade elétrica foi separado para a quantificação de açúcares solúveis totais, proteínas solúveis e fósforo. O processo de deterioração resultou em aumento da peroxidação de lipídeos e decréscimo da atividade inicial de alfa-amilase. Durante a germinação, os lotes mais deteriorados apresentaram maior perda de solutos e menor capacidade de síntese de alfa-amilase. Os lotes com maior nível de deterioração apresentaram decréscimo na viabilidade e formaram plântulas de menor desempenho.

Abstract: Seed deterioration is a continuous irreversible process that affects cell structures and molecules and compromises the physiological quality of seeds. This study aimed to assess the effect of artificial wheat seed deterioration on germination and seedling performance. The TBIO Toruk wheat cultivar was used, with seeds submitted to different artificial aging times (2, 3, 4, 5, 6 and 7 days). The original and aged seed lots were submitted to laboratory germination and seedling performance tests (seedling length, seedling dry weight and endosperm dry weight). Alpha-amylase activity, electrical conductivity and the oxidative stress marker malondialdehyde were quantified. The exudate resulting from the electrical conductivity test was separated to quantify total soluble sugars, soluble proteins and phosphorus. The deterioration process increased lipid peroxidation and decreased initial alpha-amylase activity. During germination, the most deteriorated lots exhibited greater solute loss and lower alpha-amylase synthesis capacity. The lots with the greatest deterioration showed reduced viability and produced worse-performing seedlings.

RESUMO As principais causas da redução na porcentagem de emergência a campo é a ocorrência de estresses abióticos, especialmente o estresse hídrico e salino. Diversos estudos associam a maior concentração de prolina com a tolerância de cultivares a esses estresses. Entretanto, é necessário determinar como o genótipo e o vigor atuam durante a formação de plântulas, e como a concentração de prolina interage com esses fatores. O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação da prolina com o genótipo e o vigor de sementes durante o estabelecimento das plântulas em condições de estresse hídrico e salino. Foram utilizados os genótipos BAF07, BAF13, BAF23, BAF42, BAF44, BAF55 e BAF112, as quais foram submetidas a germinação em estresse hídrico e salino. Aos 10 dias após a semeadura foram avaliados o comprimento, massa seca das plântulas e capacidade de mobilização de reservas, assim como o teor de prolina livre das plântulas. O uso de sementes de alto vigor e genótipos tolerantes influenciam na superação dos estresses hídrico e salino e devem ser utilizados como estratégia durante a semeadura e, a maior concentração prolina não apresentou associação com o maior vigor do lote de sementes ou aos genótipos tolerantes.

ABSTRACT Abiotic stresses, especially water and saline stress, are the main causes of reduced field emergence percentage. Several studies have associated the higher concentration of proline with the tolerance of cultivars to these stresses. However, one needs to determine how genotype and seed vigor act during seedling formation in the presence of stresses and how proline concentration interacts with these factors. The objective of this work was to evaluate the relationships of proline with genotype and seed vigor in seedling formation under drought and saline stress. The genotypes BAF07, BAF13, BAF23, BAF42, BAF44, BAF55 and BAF112 were used. They were subjected to germination tests under water and saline stress. At ten days after sowing, the following parameters were assessed: length, seedling dry mass and capacity to mobilize reserves, as well as the free proline content of the seedlings. Seed vigor and tolerant genotypes may help overcome water and saline stresses, and they should be used as a strategy during sowing. Also, higher proline concentrations are not associated with higher either vigor of the seed lot or tolerant genotypes.

RESUMO A eficiência da mobilização de reservas em sementes pode ser afetada pelas características do genótipo e sua qualidade fisiológica inicial, sendo determinantes na escolha de cultivares que apresentem melhor desempenho fisiológico a campo. O estudo teve como objetivo avaliar a mobilização de reservas em diferentes cultivares de feijão com contraste no vigor, buscando determinar como esse processo se diferencia entre esses lotes e cultivares. Foram utilizadas seis cultivares produzidas nas safras 2017/2018 e 2018/2019 em Lages, Santa Catarina, Brasil. A qualidade fisiológica das cultivares foi definida pelo teste de germinação, teste de envelhecimento acelerado, comprimento de plântulas e pelo índice de vigor, sendo determinados dois grupos de vigor (maior e menor vigor). A mobilização de reservas foi avaliada pela massa seca de sementes e de plântulas, utilização de reservas da semente, taxa de utilização de reservas da semente, taxa de mobilização de reservas para a plântula e pela eficiência de uso das reservas da semente. As cultivares caracterizadas como de maior vigor apresentaram maior taxa de utilização de reservas, taxa de mobilização de reservas para a plântula e maior eficiência de uso de reservas, favorecendo a formação de plântulas vigorosas. A avaliação da mobilização de reserva é uma alternativa para o uso em programa de controle de qualidade e seleção de cultivares com maior vigor.

ABSTRACT The efficiency of seed reserve mobilization (SRM) can be affected by genotype characteristics and seed initial physiological quality, which are determinant for the choice of cultivars that present plants with high physiological performances. The objective of this study was to evaluate the SRM in different common bean cultivars with different vigor and determine the differences in this process between seed lots and cultivars. Six common bean cultivars were grown in the 2017-2018 and 2018-2019 crop seasons in Lages, Santa Catarina, Brazil. The physiological quality of the cultivars was defined by germination test, accelerated aging test, seedling length, and vigor index, establishing two vigor groups (high vigor and low vigor). SRM was evaluated based on seed and seedling dry weights, use of seed reserves, use rate of seed reserves, SRM rate to the seedling, and use efficiency of seed reserves. The high-vigor cultivars presented higher use rates of seed reserves, SRM rate to the seedling, and use efficiency of seed reserves, favoring the development of vigorous seedlings. The evaluation of SRM is an alternative to improve control of internal seed quality and selection of high-vigor common bean cultivars.

Resumo: Compreender como a dinâmica de reserva ocorre durante a germinação e formação de plântulas é determinante para avanços na tecnologia de sementes. Objetivou-se com este trabalho verificar qual temperatura de envelhecimento acelerado é mais eficaz para separar níveis de vigor de sementes de milho e avaliar a dinâmica de reservas durante o processo de germinação e formação de plântulas. Sete cultivares de milho foram submetidas ao teste de germinação, envelhecimento acelerado, peso de mil sementes, comprimento total de plântulas, parte aérea e raiz, massa seca de sementes, plântulas e remanescente no endosperma, taxa de redução de reservas, eficiência de conversão, taxa de mobilização de reservas para a plântula e gasto energético utilizando delineamento inteiramente casualizado. A dinâmica das reservas e formação de plântulas dependem do genótipo e vigor inicial das sementes. O envelhecimento acelerado 45 °C por 72 horas é a combinação mais eficaz para segregar níveis de vigor. Genótipos com maior eficiência de utilização de reservas têm maior vigor, produzindo plântulas com maior massa seca, comprimento total, de parte aérea e raiz, independente do peso da semente. As taxas avaliadas explicam o vigor de sementes de milho e podem ser usadas em programas de controle de qualidade para selecionar cultivares com alta qualidade fisiológica.

Abstract: Understanding how the seed reserve dynamics occurs during germination and seedling formation is determinant for advancements on seed technology. The aims of this study were: to verify which accelerated ageing temperature is the most effective to separate the vigour levels of maize seeds and to evaluate the reserves dynamics during germination and seedling formation process. Seven maize cultivars were submitted to the germination rate, accelerated ageing, thousand seed weight, total seedling length, shoot and root length, dry matter of seed and seedling, remaining dry matter in the endosperm, seed reserves reduction rate, conversion efficiency of reserves, reserves mobilization rate to the seedling and energy expenditure using the completely randomized statistical design. The reserves dynamics and seedling formation depends on the genotype and the initial seed vigour. Accelerated ageing at 45 °C for 72 hours is the most efficient combination to segregate vigour levels. Genotypes with higher seed reserve utilisation efficiency have higher vigour, producing seedlings with higher dry matter, higher total, shoot and root length, regardless of seed weight. The two rates evaluated prompt us to conclude that they explain the maize seed vigour and can be used in quality control programs to select high physiological quality cultivars.