Resumo: Durante a embriogênese e deposição de reservas, sementes em desenvolvimento apresentam metabolismo fortemente ativo, enquanto na fase de dessecação de sementes tolerantes é esperado metabolismo reduzido. Sementes de Poincianella pluviosa apresentam um ciclo de maturação extenso (11 meses), maior que sua longevidade à temperatura ambiente (8 meses). O perfil metabólico dessas sementes foi caracterizado durante a maturação e secagem, enfocando seus papéis no comportamento das sementes após dispersão. Respostas distintas de eixos embrionários e cotilédones à secagem foram observadas dependendo do estádio de desenvolvimento. Baixas proporções de intermediários de ácidos tricarboxílicos até a maturidade indicaram um baixo metabolismo respiratório anterior à fase de dessecação. Mudanças nas proporções de chiquimato, 4-cumarato e quinato sugerem uma alteração metabólica em direção a síntese de isômeros clorogenatos, encontrados em altas proporções em sementes dispersas. Altas proporções de lactato e glicerol foram observadas em sementes imaturas após secagem artificial, mas também em eixos naturalmente secos de sementes dispersas. Isso sugere um metabolismo ativo anterior à dessecação e um estresse osmótico sob hipóxia, mecanismos nunca descritos antes em sementes tolerantes à dessecação. Nossos resultados indicam que sementes de P. pluviosa podem ser dispersas com um desligamento metabólico incompleto, que pode estar relacionado à sua baixa longevidade.

Abstract: During embryogenesis and seed filling, developing seeds are metabolically highly active, while at the desiccation stage of tolerant seeds a decreased metabolism is expected. Seeds of Poincianella pluviosa present an extensive maturation cycle (11 months), longer than seed storability at room temperature (8 months). The metabolic profile of these seeds was characterized during maturation and drying, focusing in their role on seed behavior after shedding. Distinct responses of the embryonic axes and cotyledons to drying were observed depending on the developmental stage. Low proportions of tricarboxylic acids intermediaries until maturity indicated a low respiratory metabolism prior to the desiccation stage. Changes in shikimate, 4-coumarate, and quinate proportions suggest a metabolic shift towards the synthesis of chlorogenate isomers, found in high proportions in dispersed seeds. High proportions of lactate and glycerol were observed in immature seeds after artificial drying, but also in naturally dried axes of dispersed seeds. This suggests an active metabolism prior to drying and an osmotic stress under hypoxia, mechanisms that were never described before in desiccation-tolerant seeds. The results indicated that P. pluviosa seeds are dispersed with an incomplete metabolic switch-off, which can be related to their short lifespan.

A manutenção de sementes viáveis no solo é uma forma importante para garantir a propagação, especialmente para espécies que produzem sementes de vida útil curta. Poincianella pluviosa é uma espécie arbórea cujas sementes apresentam curto a médio período de armazenamento em condições de laboratório. Assim, a compreensão do processo de maturação é fundamental para entender as estratégias de propagação da espécie, representando uma ferramenta para aprimorar a viabilidade das sementes em condições ex situ. As flores foram marcadas em dois ciclos de maturação consecutivos e os frutos foram colhidos até dispersão. As sementes foram classificadas de acordo com suas características morfofisiológicas e a capacidade de germinar e desenvolver plântulas. Observou-se que o processo completo de maturação (315-330 dias após antese) é maior do que o tempo descrito na literatura para manutenção da viabilidade destas sementes em temperatura ambiente. Valores máximos de massa seca e vigor foram alcançados no final da maturação, embora elevada produção de plântulas tenha sido obtida antes da maturidade fisiológica. Sugere-se que a capacidade precoce de produzir plântulas em um longo período de maturação poderia ser uma estratégia para superar limitações ambientais, já que a espécie está distribuída em diversos domínios fitogeográficos no Brasil.

The persistence of viable seeds in the soil is an important way to assure plant propagation, especially for species which produce seeds with short lifespan. Poincianella pluviosa is a tree species which seeds have short to medium storability at room temperature. The comprehension of the maturation process is crucial to understand its strategy for propagation and it could provide tools to improve seed viability in ex situ conditions. Flowers were tagged in two consecutive cycles of maturation and pods were periodically harvested until dispersion. Seeds were classified based on their morpho-physiological features, capability to germinate and develop seedlings. The complete maturation process was attained 315-330 days after anthesis, a period longer than reported for seed viability at room temperature. The maximum dry mass and seed vigor were reached at the end of maturation, although elevated seedling production was obtained before physiological maturity. We suggest that the precocious ability to produce seedlings in a long maturation could be a strategy to overcome environmental constraints, as the species is distributed in a wide range of phytogeographic domains in Brazil.

Na década de 1970, as sementes foram divididas em recalcitrantes e ortodoxas. Na década de 1980, foi necessário criar a categoria das intermediárias e, a partir de 1990, um gradiente entre as categorias ortodoxas e recalcitrantes tem sido considerado por vários autores. Atualmente, os termos ortodoxa e recalcitrante são apropriados apenas para fins tecnológicos, não para estudos científicos. As diferenças entre sementes recalcitrantes e ortodoxas parecem residir apenas no estádio de maturidade no qual se desprendem da planta mãe, as recalcitrantes em uma fase muito imatura. Isso implica que pouco progresso deve ser esperado para expandir a capacidade de armazenamento com a aplicação de qualquer tipo de tratamento após a colheita dessas sementes recalcitrantes. Esforços devem ser voltados para ampliar o período de maturidade das sementes, mantendo-as ligadas à planta-mãe até que o processo de maturação tenha sido concluído.

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.