ABSTRACT The cultivation and consumption of lentils has been gaining importance in recent years due to the high nutritional value of the grain. Research related to seed technology is therefore important in providing high-quality seeds for the market. The aim o f this study was to adapt the accelerated ageing test and evaluate the potential of FT-NIR spectroscopy for classifying lentil seeds based on physiological potential. Seven batches of lentil seeds were subjected to tests to characterise their physiological potential. The accelerated ageing test included the traditional method (100% RH) with an alternative method using saturated saline solution (76% RH) at 41 °C for 24, 36, 48 and 72 hours. NIR spectra were also obtained, taking 200 spectral readings from each batch that were individually processed for 30 seconds. Following the spectral analysis, the seeds were submitted to tests of germination and accelerated ageing to validate the technique. The PLS-DA technique was employed, using 70% of the data for training and 30% for validation. Different pre-processing methods were used, including the standard normal variate (SNV), multiplicative scatter correction (MSC), and the 1st and 2nd Savitzky-Golay (SG) derivatives. It was concluded that the accelerated ageing test at 41 °C for 48 hours using the traditional method (100% RH) was the most efficient way of evaluating the physiological potential of the lentil seeds. The models derived from the FT-NIR spectral data were 99% accurate in predicting the class of physiological potential of the batches.

RESUMO: A espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) consiste em uma ferramenta promissora para otimização das análises de sementes de forma rápida e assertiva. Este trabalho teve como objetivo investigar a viabilidade do NIR, associado a métodos quimiométricos, para classificar lotes de sementes de soja quanto ao potencial fisiológico. Foram utilizados 372 lotes de sementes de soja avaliados quanto ao vigor e obtidos espectros NIR das amostras de sementes. Os espectros originais foram submetidos aos métodos de pré-processamento Standard Normal Variate (SNV), SNV + 1ª e 2ª derivadas; Gap-segment derivative; e Savitzky-Golay, pelas derivadas de primeiro e segundo grau, e a combinação entre os métodos. Os lotes foram divididos em Classe I (≥ 85% de germinação após envelhecimento acelerado), Classe II (< 85% de germinação após envelhecimento acelerado) e os espectros pré-processados foram utilizados para a construção de modelos de classificação por meio dos métodos K-nearest neighbors (KNN), Partial Least Squares - Discriminant Analysis (PLS-DA), Naive Bayes (NB), Random Forest (RF) e Support Vector Machine (SVM). O modelo de classificação PLS-DA apresentou maior acurácia e kappa, seguido pelo SVM. Os menores valores de acurácia foram obtidos para os modelos NB e RF. As regiões entre os comprimentos de ondas 1.000-1.200 nm e 2.200-2.500 nm foram as mais importantes para distinguir os níveis de qualidade das sementes de soja.

ABSTRACT: Near-infrared (NIR) spectroscopy is a promising tool for optimizing seed analyses quickly and assertively. The aim of this study was to investigate the viability of NIR in association with chemometric methods in classification of soybean seed lots regarding their physiological potential. We evaluated 372 soybean seed lots for vigor and obtained NIR spectra from seed samples. The original spectra were pre-processed by the following methods: Standard Normal Variate (SNV), SNV + 1st and 2nd derivatives, Gap-segment derivative, and Savitzky-Golay for the first- and second-degree derivatives, as well as combinations of the methods. The lots were divided into Class I (≥ 85% germination after accelerated aging) and Class II (< 85% germination after accelerated aging); and the pre-processed spectra were used to build classification models through the following methods: K-nearest neighbors (KNN), Partial Least Squares - Discriminant Analysis (PLS-DA), Naive Bayes (NB), Random Forest (RF), and Support Vector Machine (SVM). The PLS-DA model showed greater classification accuracy and kappa, followed by SVM. The lowest accuracy values were obtained for the NB and RF models. The regions between the wavelengths 1,000-1,200 nm and 2,200-2,500 nm were the most important for distinguishing the quality levels of soybean seeds.

RESUMO: A qualidade das sementes é rotineiramente avaliada em laboratório por meio de testes de germinação e vigor. Embora eficientes, os métodos disponíveis têm limitações, principalmente associadas ao longo tempo de avaliação. O objetivo deste estudo foi verificar se a espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) pode categorizar lotes de sementes de soja e genótipos em classes de vigor predefinidas, com base em análises fisiológicas e bioquímicas. As classes foram definidas com base em análises do potencial fisiológico, da atividade de enzimas antioxidantes e dos teores de malonaldeído, óleo e proteína. Os espectros NIR de sementes individuais foram obtidos, pré-processados e utilizados para modelagem. Modelos de classificação utilizando o método K-Vizinhos Mais Próximos (K-NN), Análise Discriminante por Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA) e Máquina de Vetores de Suporte (SVM) foram obtidos. As sementes de baixo vigor apresentaram maiores teores de malonaldeído e óleo e, em geral, menores atividades de enzimas antioxidantes. O melhor modelo para classificar a qualidade das sementes alcançou 99% de precisão. A região de comprimento de onda de 1.000 a 1.250 nm foi a mais importante para distinguir os níveis de qualidade das sementes de soja.

ABSTRACT: Seed quality is routinely evaluated in the laboratory through germination and vigor tests. Although efficient, the available test methods have limitations, which are mainly associated with long evaluation times. We aimed to verify whether near-infrared (NIR) spectroscopy can categorize soybean seed lots and genotypes into predefined vigor classes based on physiological and biochemical analyses. The classes were defined based on analyses of physiological potential; the antioxidant enzymes activities; and the contents of malonaldehyde, oil and protein. The NIR spectra of individual seeds were obtained, preprocessed, and used for modeling. Classification models using the K-Nearest Neighbors (K-NN) method, Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA), and Support Vector Machine (SVM) were obtained. The low-vigor seeds had higher malonaldehyde and oil contents and, in general, lower antioxidative enzyme activities. The best model to classify the seed quality reached 99% accuracy. The wave-length region from 1,000 to 1,250 nm was the most important for distinguishing the levels of soybean seed quality.

RESUMO: Estresses abióticos como calor, seca e salinidade afetam o desenvolvimento da cultura do trigo e dificulta a sua expansão para a região central do Brasil. A identificação de genótipos tolerantes a estas condições são importantes para o melhoramento genético da cultura. Logo, objetivou-se avaliar o impacto de diferentes estresses abióticos sobre parâmetros de germinação e do desenvolvimento de plântulas de trigo via análise multi-trait. Estresses térmico por calor, seca e salinidade foram induzidos em sementes de 23 genótipos de trigo. Foram avaliados a germinação das sementes, comprimento e massa seca da plântula. Foram aplicados sobre os dados, modelo de adaptabilidade e estabilidade e índice de seleção multi-trait. Os ambientes de estresse abiótico por seca e salinidade afetaram negativamente o desenvolvimento das plântulas dos 23 genótipos avaliados. Contudo, os genótipos VI 14055, ORS Madre Pérola e BRS 404 combinam os melhores resultados de adaptabilidade e estabilidade e foram selecionados pelo MGIDI. Por meio disso, estes genótipos são potencias para serem recomendados às regiões em que se ocorre estes tipos de estresses abióticos.

ABSTRACT: Abiotic stresses, such as heat, drought and salinity, affect the development of wheat crop and hinder its expansion to the central region of Brazil. The identification of genotypes tolerant to these conditions is important for improving yield performance. The present research evaluated the impact of different abiotic stresses on germination and seedling development and selected wheat genotypes tolerant to these stresses, using multi-trait analysis. Heat, drought and salinity stresses were induced in seeds of 23 wheat genotypes. Seed germination, seedling length and dry mass were evaluated. An adaptability and stability model and a multi-trait selection index were applied to the data. Drought and salinity negatively affected the development of seedlings of the 23 evaluated genotypes. However, the VI 14055, ORS Madre Pérola and BRS 404 genotypes conferred the best adaptability and stability results and were selected by the MGIDI, which revealed that great performance can be achieved in regions with potential for abiotic stress, in the early stages of development.

RESUMO: Conhecer as alterações que ocorrem nas sementes durante o processo de maturação é importante para definir o ponto ideal de colheita e obter de sementes de alta qualidade. Neste trabalho, dados de anatomia, histoquímica e qualidade fisiológica de sementes de lentilha foram obtidos em diferentes estádios de maturação. Sementes de lentilha, cv. Precoz, foram produzidas em campo experimental da Universidade Federal de Viçosa. Foram colhidas vagens em cinco estádios de maturação: super-verde, verde, verde-amarelo, amarelo e marrom. A caracterização anatômica e histoquímica das sementes foi realizada em microscopia de luz, sendo os cortes corados com Azul de toluidina, Xylidine Ponceau (XP), Lugol e Vermelho de Rutênio. A qualidade fisiológica das sementes foi avaliada por meio dos testes de germinação, IVG, emergência de plântulas, condutividade elétrica e envelhecimento acelerado. Durante a maturação das sementes de lentilha, a deposição de reservas de proteínas e amido ocorre quando as vagens estão no estádio verde, se estabilizando a partir do estádio amarelo. Fissuras no tegumento foram observadas nas sementes obtidas de vagens marrons. O potencial de germinação das sementes foi semelhante nos diferentes estádios de maturação. Sementes obtidas de vagens amarelas tiveram maior vigor em relação às de vagens verdes e marrons.

ABSTRACT: Understanding the changes that occur in seeds during the maturation process is essential to determine the optimal harvest time and to obtain high quality seeds. In this study, anatomical, histochemical and physiological quality data of lentil seeds at different stages of maturation were evaluated. Lentil seeds, cv. Precoz, were produced in an experimental field at the Universidade Federal de Viçosa. Pods were harvested at five stages of maturity: super-green, green, green-yellow, yellow and brown. The anatomical and histochemical characterization of the seeds was performed by light microscopy, with sections stained with Toluidine Blue, Xylidine Ponceau (XP), Lugol and Ruthenium Red. The physiological quality of the seeds was evaluated by germination, seedling emergence index (IVG), seedling emergence, electrical conductivity and accelerated ageing. During lentil seed maturation, protein, and starch reserve deposition occurs when the pods are at the green stage and stabilizes from the yellow stage. Seed coat cracks were observed in seeds from brown pods. Seed germination was similar among the different stages of maturity. Seeds from yellow pods were more vigorous than those from green and brown pods.

Resumo A avaliação do atraso de colheita de sementes de soja pode auxiliar na seleção de cultivares mais resistentes à deterioração no campo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade fisiológica e sanitária de sementes de três cultivares de soja, submetidas ao atraso da colheita. Sementes das cultivares ‘NS 5959’, ‘BMX Potência’ e ‘TMG 1175’ foram colhidas em quatro épocas (R8; R8 + 10 dias; R8 + 20 dias e R8 + 30 dias) e avaliadas quanto ao grau de umidade, germinação, emergência, crescimento de plântulas e incidência de fungos. Houve redução na germinação e vigor das sementes das diferentes cultivares de soja, principalmente quando colhidas em R8 + 20 e R8 + 30 dias, devido à deterioração em campo. Além disso, o atraso na colheita proporcionou maior incidência de fungos nas sementes, principalmente Phomopsis sp., Aspergillus sp. e Cercospora kikuchii. Em geral, a cultivar ‘TMG 1175’ foi mais resistente à deterioração das sementes em campo causada pelo atraso de colheita.

Abstract The assessment of delayed harvesting of soybean seeds may help in the selection of cultivars more resistant to deterioration in the field. This work aimed to evaluate the physiological and sanitary quality of seeds of three soybean cultivars submitted to harvest delay. Seeds of the cultivars ‘NS 5959’, ‘BMX Potência’, and ‘TMG 1175’ were harvested in four periods (R8; R8 + 10 days; R8 + 20 days, and R8 + 30 days) and evaluated for the moisture content, germination, emergence, seedling growth, and fungal incidence. There was a reduction in germination and vigor of the seeds of the different soybean cultivars, especially when harvested at R8 + 20 and R8 + 30 days, due to deterioration in the field. In addition, the delay in harvest provided a higher incidence of fungi in the seeds, mainly Phomopsis sp., Aspergillus sp., and Cercospora kikuchii. In general, the cultivar ‘TMG 1175’ was more resistant to seed deterioration in the field caused by delayed harvesting.

RESUMO As espécies vegetais apresentam diferentes mecanismos de adaptação no que diz respeito à sobrevivência das sementes à dessecação, prevenindo a destruição celular durante a perda de água. O conhecimento desses mecanismos é de grande importância para o entendimento de como ocorre os processos de formação/maturação de sementes e dos processos envolvidos na germinação. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi determinar as alterações fisiológicas e enzimáticas durante o processo de maturação das sementes de melão da cultivar “BRS Anton”, obtidas de frutos em diferentes estádios de maturação e submetidas ao armazenamento pós-colheita, por meio da ação das proteínas totais e das enzimas catalase, peroxidase e superóxido dismutase. Os frutos de melão foram cultivados em casa de vegetação na Embrapa Hortaliças e colhidos em cinco épocas distintas: aos 30, 45, 60, 75 e 90 dias após a antese (DAA). Em cada época, foram colhidos 30 frutos, sendo que 15 frutos tiveram suas sementes extraídas imediatamente após a colheita e 15 frutos foram armazenados por 15 dias. Após o beneficiamento e secagem, as sementes foram submetidas às seguintes análises: germinação, primeira contagem, análise do perfil de proteínas e atividade de enzimas antioxidantes (proteínas totais, peroxidase, catalase e superóxido dismutase). Observou-se que as atividades das enzimas antioxidativas a partir dos 60 DAA sob armazenamento, apresentou um comportamento mais ordenado reafirmando os resultados dos testes fisiológicos. Demostrando que as sementes neste ponto de maturação fisiológica, encontra-se bem formadas e que a secagem não provocou danos em suas membranas celulares. dessecação água formaçãomaturação formação germinação forma BRS Anton, Anton , Anton” póscolheita, póscolheita pós colheita, pós-colheita dismutase distintas 45 7 9 DAA. . (DAA) época 3 1 análises contagem dismutase) Observouse Observou se 6 fisiológicos fisiológica encontrase encontra celulares 4 (DAA

ABSTRACT Plant species have different adaptation mechanisms regarding seed survival to desiccation, preventing cellular destruction during the water loss. The knowledge of these mechanisms is of great importance for the understanding of how the seed formation/maturation processes and the processes involved in germination occur. Thus, this study aimed to determine physiological and enzymatic changes during the maturation process of melon seeds of the cultivar BRS Anton, obtained from fruits at different maturation stages and subjected to post-harvest storage, by the action of total proteins and the enzymes catalase, peroxidase, and superoxide dismutase. Melon fruits were grown in a greenhouse at Embrapa Vegetables and harvested at five different times: 30, 45, 60, 75, and 90 days after anthesis (DAA). Thirty fruits were harvested in each season and 15 fruits had their seeds extracted immediately after harvest and the other 15 fruits were stored for 15 days. After processing and drying, the seeds were submitted to the following analyses: germination, first count, protein profile analysis, and activity of antioxidant enzymes (total proteins, peroxidase, catalase, and superoxide dismutase). The activity of the antioxidant enzymes from 60 DAA under storage showed a more orderly behavior, reaffirming the results of physiological tests. It shows that the seeds at this point of physiological maturation are well-formed and drying caused no damage to their cell membranes. desiccation loss formationmaturation formation occur Thus Anton postharvest post catalase peroxidase dismutase times 30 45 75 9 DAA. . (DAA) 1 analyses count analysis dismutase) 6 behavior tests wellformed well formed membranes 3 4 7 (DAA

Resumo: O tomate é uma cultura sensível ao déficit hídrico e as respostas de sementes à germinação sob essas condições envolvem processos bioquímicos, fisiológicos e moleculares. O objetivo do trabalho foi avaliar as alterações físicas, fisiológicas e bioquímicas em sementes de tomate osmocondicionadas com selênio (Se) e, posteriormente, submetidas ao déficit hídrico durante a germinação. Sementes de tomate das linhagens LA 4050 e LA 3475 foram osmocondicionadas com solução PEG 6000 (-1,0 MPa) mais Na2SeO4 (12,5 μM) ou apenas com solução de PEG 6000 por 24 h ou não condicionadas. As sementes provenientes dos diferentes tratamentos foram submetidas ao déficit hídrico (-0,3 MPa) ou ao controle (0 MPa). Foram realizadas análises de imagens (raios X); obtenção de variáveis fisiológicas pelo teste de germinação e atividades das enzimas SOD, CAT e POX. O osmocondicionamento, sobretudo com PEG, proporcionou às sementes de ambas as linhagens maiores densidades e média de cinza quando comparadas às não condicionadas. As sementes sob déficit hídrico apresentaram menor desempenho fisiológico e atividade enzimática. O Se não induziu resistência às sementes ao déficit hídrico. O osmocondicionamento com PEG 6000 a -1,0 MPa é eficiente para melhoria da qualidade fisiológica de sementes dos acessos de tomate suscetíveis e tolerantes ao déficit hídrico. Além disso, a enzima antioxidante CAT se mostrou indicadora da tolerância ao estresse oxidativo em plântulas de tomate sob déficit hídrico. Resumo bioquímicos moleculares físicas (Se posteriormente 405 347 600 1,0 10 1 0 (-1, NaSeO Na SeO Na2SeO 12,5 125 12 5 (12, μM 2 condicionadas 0,3 03 3 (-0, ( MPa. . raios X X) SOD POX enzimática -1, disso 40 34 60 1, (-1 12, (12 0, (-0 -1 4 6 (- (1 -

Abstract: Tomato is a crop sensitive to water deficit and the responses of seeds to germination under these conditions involve biochemical, physiological, and molecular processes. The aim of this study was to evaluate the physical, physiological, and biochemical changes in tomato seeds osmoprimed with selenium (Se) and subjected to water deficit during germination. Tomato seeds of the LA 4050 and LA 3475 accessions were osmoprimed with PEG 6000 solution (-1.0 MPa) plus Na2SeO4 (12.5 μM) or only with PEG 6000 solution for 24 h or unprimed. The seeds from the different treatments were subjected to water deficit (-0.3 MPa) or to control (0 MPa). Image analyses were performed (X-ray), physiological variables were obtained by the germination test and activities of SOD, CAT and POX enzymes were determined. Osmopriming, especially with PEG, provided the seeds of both accessions with higher densities and gray mean when compared to unprimed ones. Seeds under water deficit showed lower physiological performance and lower enzymatic activity. Se did not induce seed resistance to water deficit. Osmopriming with PEG 6000 at -1.0 MPa is an efficient technique for improving the physiological quality of seeds of tomato accessions susceptible and tolerant to water deficit. Moreover, the antioxidant enzyme CAT proved to be an indicator of oxidative stress tolerance in tomato seedlings under water deficit. Abstract processes physical (Se 405 347 600 1.0 10 1 0 (-1. NaSeO Na SeO Na2SeO 12.5 125 12 5 (12. μM 2 0.3 03 3 (-0. ( MPa. . Xray, Xray X ray , (X-ray) SOD determined ones activity -1. Moreover 40 34 60 1. (-1 12. (12 0. (-0 (X-ray -1 4 6 (- (1 -

ABSTRACT. The use of multispectral images has great potential to assess seed quality and represents a significant technological advance in the search for fast and non-destructive analysis techniques. However, the devices currently available are expensive. Thus, this study aimed to propose a low-cost method for acquisition and processing of multispectral images of soybean seeds and to evaluate their potential for rapid determination of seed physiological potential. The study was conducted in three steps: implementation of the multispectral image acquisition system, development of an algorithm for automatic image processing, and evaluation of the relationship between the data obtained through image analysis and the results of standard tests used to evaluate seed physiological potential. A total of 43 variables were assessed, eight related to seed physiological potential (germination and vigor) and 35 obtained from the analysis of the multispectral images. Of the variables obtained from multispectral images, 21 were related to pixel values in the images in the different bands evaluated (green, red, and infrared) and 14 associated with seed morphometric characteristics. The proposed system is efficient in obtaining multispectral images and the algorithm developed was efficient to extract morphometric characteristics and pixel information from the images. The parameters obtained from the NIR spectrum region showed a good relationship with the physiological potential of soybean seeds. ABSTRACT nondestructive non destructive techniques However expensive Thus lowcost low cost steps 4 assessed germination vigor 3 2 green, green (green red infrared 1

ABSTRACT. Weathering deterioration affects seed quality, especially in areas with excessive rainfall. This study aimed to evaluate the oxidative stress, physiological quality, and protein metabolism of seeds of different soybean cultivars under weathering deterioration at the pre-harvest phase. Six soybean cultivars (BMX Apolo, DM 6563, NS 5959, NA 5909, BMX Potência, and TMG 1175) were subjected to simulated rainfall at the R8 stage. Each level was divided into two applications at 72-h intervals: 60 mm (30 + 30), 120 mm (60 + 60), and 180 mm (90 + 90). Then, the seeds were harvested and evaluated for physiological potential, antioxidative enzymes, hydrogen peroxide, malondialdehyde, proteins, and protease activity. The simulated rainfall allowed the variation in seed moisture, promoting a significant reduction in germination and seed vigor, especially at 120 and 180 mm levels. There were also reductions in antioxidative enzyme activity with weathering deterioration (mainly for catalase, ascorbate peroxidase, and peroxidase), accumulation of hydrogen peroxide and malondialdehyde, and reductions in protein content and protease activity. The proposed rainfall system is efficient in inducing weathering deterioration during the pre-harvest phase and its deleterious effects. Weathering deterioration in soybean seeds in the pre-harvest stage is directly influenced by genotype. ABSTRACT quality stress preharvest pre harvest Apolo 6563 5959 5909 Potência 1175 R 72h h 72 intervals 6 30 (3 30, , 30) 12 (6 60, 60) 18 90 (9 90. . 90) Then potential enzymes malondialdehyde proteins moisture vigor levels mainly catalase peroxidase peroxidase) effects genotype 656 595 590 117 7 3 ( 1 9 65 59 11 5

ABSTRACT Tephrosia egregia Sandwith is a species that develops in some States of the Northeast region of Brazil. It is propagated by seeds and has considerable potential for restoration. Thus, studies related to seed germination are important for the species. The aims were to characterize the post-seminal development and evaluate the germination response of the seeds under different temperatures and water stress and salt stress. Germination tests were performed at 20, 25, 30 and 20-30 °C and under PEG 6000 and NaCl concentrations (-0.2, -0.4, -0.6 and -0.8 MPa). The germination test should be conducted in a paper roll at 25 ºC for 14 days. Seed germination declines from the water potential of -0.2 MPa on; the species is sensitive to water stress. Under salt stress, there is more accentuated decline in germination as from -0.4 MPa, and this is an indication have a certain tolerance to salinity.

RESUMO Tephrosia egrégia Sandwith é uma espécie que se desenvolve em alguns Estados do Nordeste. Sua propagação é realizada por meio de sementes, sendo uma espécie potencial para restauração. Os objetivos foram caracterizar o desenvolvimento pós-seminal e avaliar a germinação das sementes sob diferentes temperaturas e sob estresse hídrico e salino. Testes de germinação foram conduzidos a 20, 25, 30 e 20-30 °C e sob concentrações de PEG6000 e NaCl (-0.2, -0.4, -0.6 e -0.8 MPa). O teste de germinação deve ser conduzido em rolo de papel sob temperatura constante de 25 ºC durante 14 dias. A germinação das sementes é reduzida a partir do potencial hídrico de -0.2 MPa, sendo a espécie sensível ao estresse hídrico. Sob estresse salino, a redução mais acentuada na germinação, a partir de -0.4 MPa, sendo isso um indicativo de uma certa tolerância à salinidade.

Abstract: The search for techniques that allow for the rapid and accurate assessment of seed vigor, such as the Seedling Analysis System (SAPL®) and ILASTIK®, can be promising alternatives for seedling image analysis. The objective of this work was to classify the vigor of lentil seeds using seedling image analysis techniques and interactive machine learning. Seeds from seven lots were characterized for physiological potential through germination and vigor tests. For computerized seedling analysis, the seeds were subjected to seedling growth tests at 20 °C for three, four, five, and ten days, and then photographed using a digital camera. The images were processed using SAPL® software, yielding values for total length, root length, shoot length, and vigor, growth, and uniformity indices. ILASTIK® provided data on the percentage of vigorous seedlings, non-vigorous seedlings, and dead seeds. The total length of seedlings, root length, shoot length, and vigor indices determined at 4 days of germination by SAPL® allowed for the classification of lots in terms of vigor. Data obtained by ILASTIK® at 4 days of germination, used in machine learning studies, enable the development of models with high accuracy for seed vigor assessment.

Resumo: A busca por técnicas que possibilitem avaliar o vigor de sementes de forma rápida e assertiva como o Sistema de Análise de Plântulas (SAPL®) e o ILASTIK® podem ser alternativas promissoras para a análise de imagem de plântulas. O objetivo do trabalho foi realizar a classificação do vigor de sementes de lentilha utilizando técnicas de análise de imagem de plântulas e aprendizagem interativa de máquina. Sementes de sete lotes foram caracterizadas quanto ao potencial fisiológico pelos testes de germinação e vigor. Para a análise computadorizada de plântulas, as sementes foram submetidas ao teste de crescimento de plântulas a 20 °C por três, quatro, cinco e dez dias e, em seguida, fotografadas utilizando uma câmera digital. As imagens foram processadas pelo software SAPL®, obtendo-se valores de comprimento total, da raiz, parte aérea e índices de vigor, crescimento e uniformidade. Pelo ILASTIK®, foram obtidos dados de porcentagem de plântulas vigorosas, não vigorosas e sementes mortas. O comprimento total das plântulas, raiz, parte aérea e os índices de vigor determinados aos 4 dias de germinação pelo SAPL® permitem classificar os lotes quanto ao vigor. Os dados obtidos pelo ILASTIK®, aos 4 dias de germinação, utilizados nos estudos de aprendizagem de máquina, permitem o desenvolvimento de modelos com alta precisão para avaliação do vigor das sementes.

Abstract: The demand for techniques that make it possible to assess the physiological potential of seeds quickly and assertively make near-infrared spectroscopy (FT-NIR) and seedling analysis using ILASTIK software promising tools. The aim of this study was to evaluate the physiological potential of Urochloa decumbens seeds using near-infrared spectroscopy (FT-NIR) and ILASTIK software. Seeds from 10 lots of U. decumbens were classified according to their physiological potential (germination and vigor) and then FT-NIR spectra were obtained from individual seed samples, the original spectra being pre-processed with different dispersion correction methods used for the construction of a classification model through partial least squares discriminant analysis (PSL-DA). For the ILASTIK evaluation, the seedlings were photographed at 7 and 14 days of germination and the trained classifier was applied to the images, generating data on the numbers of strong seedlings, weak seedlings and non-germinated seeds. With data from the FT-NIR technique pre-processed by the 2nd derivative of Savitzky-Golay, it was possible to obtain a classification model with high efficiency to discriminate the classes regarding the physiological potential of the seeds. ILASTIK was efficient to classify seeds according to their physiological potential after only 7 days of germination. FT-NIR and ILASTIK analyses are non-destructive and fast alternatives, with great potential for quality control of U. decumbens seed lots.

Resumo: A demanda por técnicas que permitam avaliar o potencial fisiológico das sementes de forma rápida e assertiva fazem da espectroscopia no infravermelho próximo (FT-NIR) e da análise de plântulas pelo software ILASTIK ferramentas promissoras. O objetivo do trabalho foi avaliar o potencial fisiológico de sementes de Urochloa decumbens por meio da espectroscopia no infravermelho próximo (FT-NIR) e do software ILASTIK. Sementes de 10 lotes de U. decumbens foram classificadas quanto o potencial fisiológico (germinação e vigor) e depois foram obtidos espectros FT-NIR de amostras individuais de sementes, sendo os espectros originais pré-processados utilizando diferentes métodos de correção de dispersão utilizados para a construção de um modelo de classificação por meio da PLS-DA. Para a avaliação do ILASTIK, as plântulas foram fotografadas aos 7 e 14 dias de germinação e o classificador treinado foi aplicado às imagens, gerando dados de número de plântulas fortes, plântulas fracas e sementes não germinadas. Com os dados da técnica FT-NIR pré-processados pela 2ª derivada de Savitzky-Golay, foi possível obter um modelo de classificação com alta eficiência para discriminar as classes quanto ao potencial fisiológico das sementes. O ILASTIK foi eficiente para a classificação das sementes quanto ao potencial fisiológico com apenas 7 dias de germinação. As análises pelo FT-NIR e ILASTIK são alternativas não destrutivas e rápidas, com grande potencial para o controle de qualidade de lotes de sementes de U. decumbens.

Resumo Soluções baseadas em análise de imagens são uma tendência crescente para melhorar a qualidade das sementes florestais. Este estudo teve como objetivo associar as informações obtidas por meio do processamento de imagens radiográficas com o potencial fisiológico de sementes de Anadenanthera peregrina. Dez lotes de sementes de diferentes matrizes foram submetidos à análise automatizada de raios X para obtenção de variáveis relacionadas à morfologia da semente e integridade dos tecidos. Em seguida, as sementes foram avaliadas quanto ao potencial fisiológico por meio das variáveis germinação, plântulas normais, índice de velocidade de germinação (IVG), comprimento de plântulas, índice de uniformidade e índice de vigor. Os resultados mostraram que houve relação entre as variáveis obtidas com a análise radiográfica e as do potencial fisiológico das sementes. A maioria dos lotes com baixo potencial fisiológico apresentou menor densidade de tecido, circularidade e maior valor de assimetria positiva. A técnica de raios X pode ser considerada válida para estabelecer uma relação entre a qualidade física e fisiológica das sementes, porém, parece ser mais eficiente para identificar sementes com baixo potencial fisiológico.

Abstract Solutions based on image analysis are a growing trend towards improving the quality of forest seeds. This study aimed to associate the information obtained through the processing of radiographic images with the physiological potential of Anadenanthera peregrina seeds. Ten seed lots from different mother trees were submitted to automated X-ray analysis to obtain variables related to seed morphology and tissue integrity. Then, the seeds were evaluated for their physiological potential through the variables germination, normal seedlings, germination speed index (GSI), seedling length, uniformity index, and vigor index. The results showed that there was a relationship between the variables obtained with the X-ray analysis and those of the physiological potential of the seeds. Most of the lots with low physiological potential had lower tissue density, circularity, and a higher positive skewness value. The X-ray technique can be considered valid to establish a relationship between the physical and physiological quality of seeds, however, it seems to be more efficient to identify seeds with low physiological potential.

RESUMO Bromélia Quesnelia quesneliana (Brongniart) L.B. Smith foi relatada na Mata Atlântica, Floresta Úmida, Floresta Estacional Semidecidual Mesofílica, Manguezais e Restingas nos estados do sudeste brasileiro do Rio de Janeiro e Espírito Santo, mas informações sobre a morfologia de frutos e sementes e germinação são limitadas. O objetivo neste estudo foi caracterizar a morfologia externa dos frutos e sementes, germinação e estádios pós-seminais de Q. quesneliana. Os frutos foram coletados na área da Restinga, município de Armação dos Búzios, Rio de Janeiro, Brasil. A largura e o comprimento dos frutos e sementes (morfologia externa) foram medidos e o desenvolvimento pós-seminal das sementes foi analisado, como também elaboradas ilustrações botânicas. Foram calculados os índices t50, uniformidade de germinação, tempo médio de germinação e coeficiente de velocidade de germinação. A germinação foi avaliada por 20 dias por meio da contagem de indivíduos para obtenção dos estágios pós-seminais. Os frutos maduros da Q. quesneliana são piriformes, de cor marrom-avermelhada, manchas claras, com 26 mm de comprimento e 10 mm de largura na porção mais dilatada, contendo em média 148 sementes, envolvidas por mucilagem transparente. As sementes possuem comprimentos de 2 mm e 1 mm de largura, com germinação do tipo epígea e com plântulas do tipo criptocotiledôneas. As sementes dessa espécie germinam rápido e não possuem dormência.

ABSTRACT Bromeliad Quesnelia quesneliana (Brongniart) L.B. Smith has been reported in the Atlantic Forest, Rainforest, Mesophilic Semideciduous Seasonal Forest, Mangroves and Restingas in the Brazilian southeastern states of Rio de Janeiro and Espírito Santo, but information about their fruit and seed morphology, and germination is limited. The aim of this study was to characterize the external morphology of fruit and seeds, germination rate and post-seminal stages of Q. quesneliana. Fruits were collected from Restinga area in the Armação dos Búzios city, Rio de Janeiro, Brazil. The width and length of fruit and seeds (external morphology) were measured, the post-seminal development of the seeds was analyzed and botanical illustrations were made. The indexes t50, uniformity of germination, mean germination time and germination speed coefficient were also calculated. Germination was assessed for 20 days by counting individuals to obtain the post-seminal stages. Ripe Q. quesneliana fruits are pyriform, reddish-brown in color, with light spots, 26 mm long and 10 mm wide, with an average of 148 seeds per fruit and wrapped in a transparent mucilage. The seeds are 2 mm long and 1 mm wide, with epigeal germination, and its seedlings are cryptocotyledonary. The seeds of this species germinate quickly and have no dormancy.