Abstract The objective of this work was to develop a method to create and validate CRISPR-Cas systems and different gRNAs in soybean (Glycine max) embryos. Two model genes were used for simple mutation with one gRNA or partial gene deletion with two guides. The gRNAs were inserted into the CRISPR transformation vectors by a type IIS restriction enzyme or by subcloning and inserting the promoter + gRNA2 in the final transformation vector using the classic restriction enzyme cloning method. The vectors were successfully constructed for one and two gRNAs. Agrobacterium-mediated transient transformation in soybean was carried out to test the quality of gRNAs and of the system itself (expression cassette). Simple mutation and gene deletion were detected in the embryos transformed after DNA enrichment by enzyme digestion followed by polymerase chain reaction and sequencing, which indicates that the CRISPR-Cas system and guides were working. This protocol can be used to accelerate CRISPR-based genome editing strategies for genetic transformation in soybean.

Resumo O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método para criar e validar sistemas CRISPR-Cas e diferentes gRNAs em embriões de soja (Glycine max). Dois genes modelo foram usados para mutação simples com um gRNA ou deleção parcial do gene com dois guias. Os gRNAs foram inseridos nos vetores de transformação CRISPR por uma enzima de restrição do tipo IIS ou por subclonagem e inserção do promotor + gRNA2 no vetor de transformação final, com uso do método clássico de clonagem por enzimas de restrição. Os vetores foram construídos com sucesso para um e dois gRNAs. A transformação transiente de soja por Agrobacterium foi realizada para testar a qualidade dos gRNAs e do próprio sistema (cassete de expressão). Detectaram-se mutação simples e deleção gênica nos embriões transformados após o enriquecimento do DNA por digestão seguida de reação em cadeia da polimerase e sequenciamento, o que indica que o sistema CRISPR-Cas e os guias estavam funcionando. Este protocolo pode ser usado para acelerar as estratégias de edição de genoma baseadas em CRISPR, para transformação genética em soja.

Resumo O objetivo deste trabalho foi analisar estruturalmente as vagens e os tegumentos de cultivares de soja (Glycine max), bem com determinar a qualidade das sementes quando submetidas à deterioração por umidade em pré-colheita. Utilizou-se arranjo fatorial 7×3 – sete cultivares e três volumes de precipitações pluviais simuladas (0, 54 e 162 mm). A exposição à chuva foi simulada no estádio fenológico R8. Em seguida, as plantas foram levadas à casa de vegetação, onde foram mantidas até a coleta das vagens e das sementes. Após a coleta, realizaram-se as seguintes avaliações: teste de tetrazólio, teor de lignina nas vagens e nos tegumentos, e análise estrutural de vagens (espessura do exocarpo, do mesocarpo e do endocarpo) e tegumentos (espessura da epiderme, da hipoderme e das células parenquimatosas). Precipitações de 54 e 162 mm em pré-colheita reduzem a qualidade das sementes de soja; entretanto, a resposta à deterioração por umidade difere de acordo com a cultivar. A tolerância a todas as precipitações pluviais simuladas foi maior para BRSMT Pintado, BRS Jiripoca e M8210IPRO e menor para BRS 1010IPRO. Vagens com maior espessura do exocarpo, do mesocarpo e do endocarpo e elevados teores de lignina apresentam maior tolerância à deterioração por umidade e sementes com maior vigor e viabilidade. A espessura da hipoderme da testa de tegumentos está relacionada à tolerância à deterioração por umidade e à obtenção de sementes de elevada qualidade.

Abstract The objective of this work was to analyze structurally the pods and seed coats of soybean (Glycine max) cultivars, as well as to determine the quality of seeds when subjected to deterioration by weathering in pre-harvest. A 7×3 factorial arrangement was used – seven cultivars and three volumes of simulated rainfall (0, 54, and 162 mm). Exposure to rainfall was simulated in the R8 phenological stage. Then, the plants were taken to a greenhouse, where they were kept until the time of collection of pods and seeds. After collection, the following evaluations were carried out: tetrazolium test, lignin content in pods and seed coats, and structural analysis of pods (exocarp, mesocarp, and endocarp thickness) and seed coats (epidermis, hypodermis, and parenchymal-cell thickness). Pre-harvest rainfall of 54 and 162 mm reduces the quality of soybean seeds; however, the response to deterioration by weathering differs according to the cultivar. The tolerance to all simulated rainfall was greater for BRSMT Pintado, BRS Jiripoca, and M8210IPRO and lower for BRS 1010IPRO. Pods with a greater thickness of the exocarp, mesocarp, and endocarp and a high lignin content show greater resistance to weathering deterioration and seeds with greater vigor and viability. The thickness of the hypodermis of the testa is related to resistance to weathering deterioration and to the obtainment of high-quality seeds.

ABSTRACT Differences in seed storage tolerance between soybean cultivars have been frequently observed. Thus, identifying compounds found in them that may be related to these differences is necessary to support the selection of cultivars with seeds with better storage potential. Therefore, this study aimed to evaluate changes in viability and vigor of soybean seeds during storage in two environments, relating them to antioxidant activity, production of reactive oxygen species, and metabolites of the phenylpropanoid pathway. The experimental design was completely randomized in a 4 × 5 factorial scheme (storage periods × cultivars). Cultivars with contrasting characteristics of lignin content, seed coat color, and isoflavone content in the seed were used, stored for six months in a cold and dry chamber and an uncontrolled environment. Every two months, viability and vigor, enzymatic activity (superoxide dismutase and catalase), and hydrogen peroxide content were evaluated. Storage in a cold and dry chamber maintains seed viability of cultivars A, C, and D; it is reduced in all cultivars in an uncontrolled environment. Seed vigor is reduced during storage. There is no association between the seeds’ physiological quality and the superoxide dismutase and catalase activities. The increase in the hydrogen peroxide content in the seed coat is an indicator of the reduction in the seed physiological quality when stored in an uncontrolled environment. The difference in deterioration tolerance during storage is associated with the lignin content in the seed coat.

Resumo O objetivo deste trabalho foi verificar se a introgressão do gene AtAREB1 em dois germoplasmas-elite de soja, 'LS93-0375' e 'BMX Desafio RR', aumenta a tolerância dessas plantas ao deficit hídrico. As progênies F4 das duas cultivares-elite e da linhagem transgênica AtAREB1 (BR16-AtAREB1) e de seu background ('BR16') foram submetidas a deficit hídrico. Os bioensaios de deficit hídrico foram realizados em casa de vegetação, tendo-se utilizado as seis seguintes linhagens de soja: a geneticamente modificada BR16-AtAREB1 e seu background 'BR16'; 'LS93' e sua progênie F4, LS93-AtAREB1; e 'BMX Desafio RR' e sua progênie F4, Desafio-AtAREB1. Utilizou-se delineamento experimental de blocos completos com tratamentos casualizados, em arranjo fatorial 6x2, com os seis genótipos de soja e duas condições hídricas – controle (C) e tratamentos de deficit hídrico (WD) –, com nove repetições. Os genótipos de soja que contêm o gene AtAREB1 exibiram melhor desempenho fisiológico sob estresse hídrico e expressão alterada de genes responsivos à seca. A introgressão de AtAREB1 na soja aumenta a tolerância à seca, independentemente do background genético em que o gene foi introduzido.

Abstract The objective of this work was to verify if the introgression of the AtAREB1 gene in the 'LS93-0375' and 'BMX Desafio RR' elite soybean germplasms increases the tolerance of these plants to water deficit. The F4 progenies of these two elite cultivars and of the AtAREB1 transgenic line (BR16-AtAREB1) and its background ('BR16') were subjected to water deficit assays. The water deficit bioassays were performed in a greenhouse using the following six soybean lines: the genetically modified BR16-AtAREB1 and its background 'BR16'; 'LS93' and its F4 progeny, LS93-AtAREB1; and 'BMX Desafio RR' and its F4 progeny, Desafio-AtAREB1. A randomized complete block experimental design was carried out in a 6x2 factorial arrangement, with the six soybean genotypes and two water conditions – control (C) and water deficit (WD) treatments – with nine replicates. Soybean genotypes containing the AtAREB1 gene showed better physiological performances under drought stress and altered expressions of drought-responsive genes. The intogression of AtAREB1 in soybean increases the plant drought tolerance, regardless of the genetic background in which the gene was introduced.

Abstract Soybean is a key crop in many countries, being used from human food to the animal industry due to its nutritional properties. Financially, the grain chain moves large sums of money into the economy of producing countries. However, like other agricultural commodities around the world, it can have its final yield seriously compromised by abiotic environmental stressors, like drought. As flowers imply in pods and in grains inside it to minimize damages caused by water restriction, researchers have focused on understanding flowering-process related genes and their interactions. Here a review dedicated to the soybean flowering process and gene network involved in it is presented, describing gene interactions and how genes act in this complex mechanism, also ruled by environmental triggers such as day-light and circadian cycle. The objective was to gather information and insights on the soybean flowering process, aiming to provide knowledge useful to assist in the development of drought-tolerant soybean lines, minimizing losses due to delays or anticipation of flowering and, consequently, restraining financial and productivity losses.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do remineralizador de solo finos de mica xisto (FMS) na fisiologia, na produtividade e na qualidade de grãos de soja (Glycine max) em diferentes regimes hídricos (RHs), no Cerrado brasileiro. O experimento foi conduzido em condições de campo durante dois anos, tendo-se utilizado quatro RHs e três tratamentos: mica xisto, adubação convencional e controle. Em 2017 e 2018, foram avaliados os seguintes RHs: RH1, RH2, RH3 e RH4, que correspondiam ao valor médio de 100, 65, 44 e 28% da reposição da evapotranspiração da cultura, respectivamente. A fotossíntese, a condutância estomática, a transpiração, a concentração interna de CO2, o rendimento quântico efetivo do fotossistema II (FSII) (Fv’/Fm’), o rendimento quântico (FSII) (ᶲFSII) e a taxa de transporte de elétrons reduziram em função do avanço da fase fenológica da soja e da redução do RH. A qualidade dos grãos foi afetada apenas pelo RH. O mica xisto foi estatisticamente semelhante à adubação convencional e ao controle em 2017 e 2018. A produtividade reduziu devido à antecipação da idade fenológica da soja e do RH, mas não houve diferenças entre os três tratamentos em 2017 e 2018. A redução da produtividade da soja é atribuída ao fechamento estomático, à perda da capacidade fotoprotetora e aos danos ao maquinário fotossintético causados pela seca.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the influence of the soil remineralizer fine-graded mica schist (FMS) on soybean (Glycine max) physiology, yield, and grain quality under different water regimes (WRs) in the Brazilian Cerrado. The experiment was conducted under field conditions for two years, using four WRs and three treatments: mica schist, conventional fertilization, and control. In 2017 and 2018, the following WRs were evaluated: WR1, WR2, WR3, and WR4, corresponding to a mean value of 100, 65, 44, and 28% of crop evapotranspiration replacement, respectively. Photosynthesis, stomatal conductance, transpiration, internal CO2 concentration, effective quantum yield of photosystem II (PSII) (Fv’/Fm’), quantum yield (PSII) (ᶲFSII), and electron transport rate reduced as a function of the advanced phenological stage of soybean and the reduction in WR. Grain quality was only affected by the WR. The mica schist was statistically similar to conventional fertilization and the control in 2017 and 2018. Yield decreased due to the anticipation of soybean phenological age and WR, but there were no differences between the three treatments in 2017 and 2018. The reduction in soybean yield is attributed to stomatal closure, loss of photoprotective capacity, and damage to the photosynthetic machinery caused by drought.

Abstract Water deficit is one of the major limitations to soybean production worldwide, yet the genetic basis of drought-responsive mechanisms in crops remains poorly understood. In order to study the gene expression patterns in leaves and roots of soybean, two contrasting genotypes, Embrapa 48 (drought-tolerant) and BR 16 (drought-sensitive), were evaluated under moderate and severe water deficit. Transcription factors from the AP2/EREBP and WRKY families were investigated. Embrapa 48 showed 770 more up-regulated genes than BR 16, in eight categories. In general, leaves presented more differentially expressed genes (DEGs) than roots. Embrapa 48 responded to water deficit faster than BR 16, presenting a greater number of DEGs since the first signs of drought. Embrapa 48 exhibited initial modulation of genes associated with stress, while maintaining the level of the ones related to basic functions. The genes expressed exclusively in the drought-tolerant cultivar, belonging to the category of dehydration responsive genes, and the ones with a contrasting expression pattern between the genotypes are examples of important candidates to confer tolerance to plants. Finally, this study identified genes of the AP2/EREBP and WRKY families related to drought tolerance.

Abstract Water deficit is an important climatic problem that can impair agriculture yield and economy. Genetically modified soybean plants containing the AtNCED3 gene were obtained aiming drought-tolerance improvement. The NCED3 gene encodes a 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase (NCED, EC 1.13.11.51), an important enzyme in abscisic acid biosynthesis. ABA activates the expression of drought-responsive genes, in water-deficit conditions, targeting defense mechanisms and enabling plants to survive under low water availability. Results from greenhouse experiments showed that the transgene AtNCED3 and the endogenous genes GmAREB1, GmPP2C, GmSnRK2 and GmAAO3 presented higher expression under water deficit (WD) in the event 2Ha11 than in WT-plants. No significant correlation was observed between the plant materials and WD conditions for growth parameters; however, gas exchange measurements decreased in the GM event, which also showed 80% higher intrinsic water use when compared to WT plants. In crop season 2015/16, event 2Ha11 showed higher total number of pods, higher number of pods with seeds and yield than WT plants. ABA concentration was also higher in GM plants under WD. These results obtained in field screenings suggest that AtNCED3 soybean plants might outperform under drought, reducing economic and yield losses, thus being a good candidate line to be incorporated in the soybean-breeding program to develop drought-tolerant cultivars.

RESUMO O grande desafio para garantir a segurança alimentar global está na necessidade de aumentar a produção agrícola. Neste contexto, a biotecnologia destaca-se como uma ferramenta importante para gerar plantas geneticamente melhoradas, com maior resistência/tolerância a pragas, doenças e condições climáticas adversas, que utilizem de forma eficiente os recursos naturais. Uma abordagem avançada para a geração de variabilidade genética de maneira precisa e direcionada tem chamado a atenção dos melhoristas, a técnica de edição genômica CRISPR/Cas (repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente interespaçadas/proteínas associadas ao CRISPR). O sistema de edição genômica CRISPR/Cas é formado por um RNA guia que direciona uma nuclease para gerar cortes específicos no DNA alvo. Esta ruptura ativa os sistemas de reparo celular e, eventualmente, leva a deleções ou inserções de nucleotídeos. Assim, a tecnologia CRISPR/Cas pode ser aplicada tanto na pesquisa científica básica, quanto no desenvolvimento de culturas com características agronômicas melhoradas, com o potencial de trazer soluções inovadoras para a agricultura. Esta técnica tem sido aplicada em um grande número de culturas agrícolas, incluindo algumas hortaliças. Nesta revisão, apresentamos detalhes do sistema natural e artificial CRISPR/Cas, suas possibilidades como ferramenta biotecnológica, vantagens sobre outras abordagens de melhoramento genético, questões regulatórias e sua aplicabilidade nas hortaliças, bem como desafios futuros.

ABSTRACT The burden of the current global challenge involving food security lies in the need to improve crop production. In this regard, biotechnology stands out as an essential tool to generate plants able to cope with pests, diseases, and harsh climatic conditions, and more efficient in the use of natural resources. An advanced approach to create genetic variability in a precise and targeted way, the genome-editing technique CRISPR/Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR associated proteins), has drawn the attention of breeders. The genome editing CRISPR/Cas system relies on a guiding RNA that directs a nuclease to generate a double-strand break (DSB) at a target DNA, activating the cell repair systems and eventually leading to deletions or insertions of nucleotides. Therefore, CRISPR/Cas is a toolbox to achieve many goals, from basic science investigations to the development of crops with improved agronomic traits, with potential to bring innovative solutions to food production. The CRISPR/Cas system has been applied in a large number of plants, including some horticultural species. In this review, we present details of the CRISPR/Cas natural and artificial systems, its possibilities as a biotechnological tool, advantages over other breeding techniques, regulatory issues, and its applicability in horticultural crops, as well as future challenges.

Resumo: O estudo teve como objetivo avaliar a relação entre o teor de lignina no tegumento de sementes de soja com tolerância à deterioração por umidade e ao estresse oxidativo. Foram utilizadas quatro cultivares de soja: CD 208, CD 215, CD 202 e BRS 184, com teores de lignina no tegumento de 4,2; 2,6; 2,0 e 1,7%, respectivamente. As sementes foram submetidas a uma deterioração por umidade através de chuvas simuladas (4 horas), e, posteriormente, secas em estufa (35 °C), por 37 horas, totalizando dois ciclos de umedecimento e secagem. Foram realizados os testes: germinação, envelhecimento acelerado e teste de tetrazólio. Foi medida a atividade das enzimas antioxidantes: Superóxido Dismutase e Guaiacol Peroxidase; e a peroxidação lipídica. As avaliações foram realizadas no delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2x4, com quatro repetições. As cultivares de soja CD 208 e CD 215, com maior teor de lignina no tegumento, são menos suscetíveis ao dano por umidade. As sementes da cultivar CD 208 também apresentaram menor estresse oxidativo, quando submetidas a deterioração por umidade.

Abstract: This study aimed at evaluating the relationship among lignin content in the seed coat of soybean seeds with tolerance to weathering damage and oxidative stress. Four soybean cultivars (CD 208, CD 215, CD 202 and BRS 184), with lignin contents in the seed coat of 4.2, 2.6, 2.0 and 1.7%, respectively, were used. Seeds were subjected to deterioration by moisture, through artificially simulated rains. Pods of all cultivars were subjected to irrigation by constant sprinkling during 4 hours, and then dried in oven, set at 35 °C, for 37 hours; repeating twice such procedure. After these treatments seeds were subjected to tests and then compared to the control. Tests performed were: germination, accelerated aging and tetrazolium test; thereby quantifying the occurrence of damages by weathering damage. The activity of enzymes superoxide dismutase and guaiacol peroxidase was measured; and the lipid peroxidation was assessed. Soybean cultivars CD 208 and CD 215, with higher lignin content in the seed coat, were less susceptible to weathering damage. Seeds of cultivar CD 208 have also presented lower oxidative stress, when subjected to weathering damage stress.

RESUMO: A seleção de linhagens de feijão pelo padrão de tegumento, qualidade sanitária e fisiológica de sementes é recente nos programas de melhoramento. Por isso, foram objetivos deste trabalho avaliar se as linhagens de feijão diferem quanto ao padrão de tegumento, a qualidade sanitária e fisiológica de sementes, investigar a associação entre esses caracteres e selecionar linhagens de feijão superiores para a qualidade de sementes. Para tanto, foram avaliadas 16 linhagens de feijão de diferentes obtentores em cultivo de safra agrícola. As linhagens de feijão apresentaram diferença significativa em relação ao peso de mil sementes, coloração do tegumento, conteúdo de lignina, comprimento, largura e espessura das sementes, incidência de Fusarium sp., germinação, primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado, comprimento da parte aérea, da raiz e total das plântulas, massa seca da parte aérea e total das plântulas e emergência de plântulas a campo. A estimativa de correlação positiva foi observada entre a emergência de plântulas a campo e a germinação (r = 0,650), a primeira contagem de germinação (r = 0,600), o envelhecimento acelerado (r = 0,793) e a condutividade elétrica (r = 0,635). A seleção indireta pela germinação, primeira contagem de germinação e envelhecimento acelerado foi eficiente para a identificação de linhagens de feijão com maior emergência de plântulas a campo. A seleção das linhagens TB 02-07, SM 1810, Carioca, LP 08-90, SM 1107, LP 07-80, Pérola, CNFP 10104 e TB 02-24 é recomendada para uso em programas de hibridação controlada para o desenvolvimento de novas cultivares de feijão de alta qualidade de sementes.

ABSTRACT: The selection of common bean lines for seed coat standard, sanitary and physiological quality seed is recent in breeding programs. The objectives of this research were to evaluate if common bean lines differ for seed coat standard, sanitary and physiological quality seed, to investigate the correlation between these characters and to select common bean lines with high seed quality. For this, 16 inbred common bean lines were evaluated in normal rainy growing season. The common bean lines showed significant difference for the weight of thousand seeds, seed coat color, lignin content, length, width and thickness seeds, Fusarium sp. incidence, germination, first germination count, accelerated ageing, length of shoot, root and total of seedling, dry matter of shoot and total of seedling and emergency of seedling in field. A positive correlation coefficient was found between emergency of seedling in field and germination (r = 0.650), first germination count (r = 0.600), accelerated ageing (r = 0.793) and electric conductivity (r = 0.635). The indirect selection by germination, first germination count and accelerated ageing is effective to identify common bean lines with the highest emergency of seedling in field and germination. The selection of TB 02-07, SM 1810, Carioca, LP 08-90, SM 1107, LP 07-80, Pérola, CNFP 10104 and TB 02-24 lines is recommended for use in controlled hybridization programs for improvement of news common bean cultivars of high seeds quality.

Novas descobertas têm estimulado a utilização de diferentes substâncias com efeitos fisiológicos, com vistas a maior expressão no desenvolvimento de culturas agrícolas. Assim, objetivou-se avaliar o efeito do tratamento de sementes com bioestimulante, bioativador e nutrientes, no desenvolvimento inicial de sementes de soja. Foram utilizados dois lotes de sementes (alto e baixo vigor) da cultivar BMX Potência RR. Os produtos testados foram inseticida com efeito bioativador, regulador de crescimento vegetal com efeito bioestimulante, complexo de nutrientes e testemunha. Em laboratório, foram avaliados os parâmetros teor de água, germinação, primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado, teste de frio, comprimento e massa de matéria seca de plântulas. Em casa-de-vegetação, as avaliações incluíram a emergência, índice de velocidade de emergência, comprimento e massa de matéria seca de plântulas. A eficiência dos produtos testados sofreu influência da qualidade fisiológica da semente, sendo observado efeito mais pronunciado dos produtos em lotes de alto vigor. De forma geral, o tratamento que apresentou melhor resultado no desempenho inicial foi o complexo de nutrientes, seguido pelo regulador de crescimento vegetal com efeito bioestimulante. O bioativador teve efeito negativo sobre a germinação das sementes e sobre o desenvolvimento das plântulas.

New discoveries have stimulated the use of different substances with physiologic effects, in order to develop agricultural crops. Thus, this study aimed at evaluating seeds treated with biostimulant, bioactivator and nutrients, in the initial development of soybean seeds. Two lots of seeds (high and low vigor, BMX Potência RR cultivar) were used. The products tested were an insecticide with bioactivator effect, a plant growth regulator with biostimulant effect, a complex of nutrients and a control. Under laboratory conditions, the parameters water content, germination, first germination counting, accelerated aging, cold test, length and dry matter weight of seedlings were evaluated. Under greenhouse conditions, evaluations included emergence, emergence speed index, length and dry matter weight of seedlings. The efficiency of the products tested was affected by the seed physiologic quality, with a more pronounced effect for the products in high vigor lots. In general, the treatment with best results for initial performance was the complex of nutrients, followed by the plant growth regulator with biostimulant effect. The bioactivator had negative effect on seeds germination and seedling development.

O objetivo deste estudo foi identificar o ponto ideal de colheita de sementes de milho por diferentes características, como formação da camada negra, desenvolvimento da linha de leite, conteúdo de umidade da semente e máximo acúmulo de massa seca. Três híbridos simples da empresa Syngenta foram utilizados neste estudo, cujas espigas foram coletadas de plantas de milho no mesmo estádio de desenvolvimento, sendo a primeira época de colheita aos 40 dias após o florescimento, utilizando-se intervalos de quatro dias entre épocas até que todas as sementes da espiga estivessem com a camada negra visível. As características avaliadas foram: formação da camada negra, desenvolvimento da linha de leite, conteúdo de umidade da semente e conteúdo de massa seca. A qualidade fisiológica das sementes foi determinada através dos testes de germinação, frio, envelhecimento acelerado e de condutividade elétrica. O melhor indicativo para determinar a época ideal de colheita de sementes de milho é quando elas estão com a linha de leite no estádio 4 (75% do endosperma solidificado). Esse estádio ocorreu em períodos diferentes para cada material estudado, 60 dias após a antese, para os híbridos 1 e 3, e 52 dias após a antese, para o híbrido 2, em função das variações nas características genéticas de cada um.

The aim of this study was to identify the ideal maize seed harvest moment by different characteristics, as black layer formation, milk line development, seed moisture content and seed dry matter accumulation. Three simple hybrids from Syngenta Company were used in this work; ears from plants in the same development stage were collected, the first harvesting began 40 days after flowering, at four days interval until all seeds in an ear had the black layer formation. The characteristics evaluated were: black layer formation, milk line development, seed moisture content and seed dry matter. Seed physiological quality was evaluated by germination test, cold test, accelerated ageing and electrical conductivity. Results obtained in this study showed that the best indicative to identify the ideal maize seeds harvest moment is milk line stage 4 (75% of solidified endosperm). This stage occurs at different time for each genotype studied, 60DAF to hybrids 1 and 3, and 52DAF to hybrid 2, due to genetic differences among the hybrids.

Inúmeros estudos têm sido desenvolvidos visando entender a fisiologia da deterioração de sementes, entretanto, as etapas iniciais desse processo ainda não estão completamente elucidadas. A perda do vigor e da viabilidade das sementes também têm sido associada aos danos no material genético. Este estudo tem por objetivo avaliar alterações citogenéticas e fisiológicas no processo de deterioração de sementes de trigo , submetidas ao envelhecimento artificial. Duas cultivares foram utilizadas, Ônix e Fundacep Campo Real, submetidas a seis tratamentos: controle (T1), 24 (T2), 48 (T3), 72 (T4), 96 (T5) e 120 (T6) horas, sob envelhecimento artificial a 42 °C e aproximadamente 100% de UR. Foram efetuados os testes de germinação e vigor (Primeira Contagem, Condutividade Elétrica, Emergência de Plântulas e Indice de Velocidade de Emergência). Avaliações citogenéticas foram realizadas em tecidos de pontas de radículas. Determinou-se o número de células em divisão e o índice mitótico. O número de células em divisão e o índice mitótico foram afetados em função da deterioração induzida, pelo envelhecimento artificial. Menor número de células em divisão foi observado em sementes submetidas ao envelhecimento por períodos prolongados. Foram detectadas anormalidades cromossômicas em células mitóticas de sementes envelhecidas artificialmente, como ocorrência de micronúcleos, quebras e pontes cromossômicas.

Several studies have been developed to understand the physiology of seed deterioration, however, the initial steps of the deterioration process are not completely clear. Seed vigor and viability losses are also associated with genetic material damage. This study was carried out to detect cytogenetic and physiological alterations occurring during the deterioration process of wheat seeds, due to artificial aging stress. Two cultivars, Ônix and Fundacep Campo Real, were submitted to six different treatments: control (T1), 24 (T2), 48 (T3), 72 (T4), 96 (T5) and 120 (T6) hours under artificial aging conditions: 42 °C and 100% relative humidity. Germination and vigor tests (First Count of Germination, Electrical Conductivity, Seedling Emergence in the Field and Emergence Speed Index) were performed. Cytogenetic evaluations were performed through smear technique for root tips, stained with 2% acetic orcein. Total number of cells under division and mitotic index (MI) were determined. According to results, vigor and mitotic index were affected due to deterioration process induced by artificial aging stress. A reduced number of dividing cells were observed in seeds submitted to prolonged period of aging. Chromosomal abnormalities in mitotic cells of aged seeds were detected with the occurrence of micronuclei, chromosome breaks and bridges.

Enzimas lipoxigenases possuem relevância em diversas características das sementes de soja, como desempenho germinativo, capacidade de armazenamento e tolerância ao ataque de microrganismos. Nesse sentido, o estudo de variações alélicas de genes relacionados a essa enzima podem ser promissores para o desenvolvimento de marcadores moleculares relacionados a caracteres fenotípicos de interesse a fisiologia de sementes. Este trabalho objetivou identificar mutações em sequência de lipoxigenase expressa em tegumentos de sementes de soja de coloração preta. Após isolamento da sequência de interesse pela técnica de cDNA-AFLP, a mesma foi comparada com sequências de nucleotídeos e proteínas da lipoxigenase presente em sementes de soja de coloração amarela. A análise do alinhamento múltiplo entre as sequências mostrou um número expressivo de alterações na sequência de nucleotídeos, as quais resultaram na modificação de 13 aminoácidos na proteína traduzida. A identificação dessas mutações abre a possibilidade para estudos futuros envolvendo a associação dessas variações alélicas com diferenças fenotípicas para caracteres de interesse a fisiologia de sementes.

Lipoxygenase enzymes are relevant in several characteristics of soybean seeds, such as germination performance, storage capacity and tolerance to infection by microorganisms. In this sense, the study of allelic variations of the genes related to that enzyme may be promising for the development of molecular markers associated with phenotypic characteristics which are relevant to seed physiology. This study aimed to identify mutations in lipoxygenase sequence expressed in black soybean seed coat. After isolation of the sequence of interest by the cDNA-AFLP technique, such sequence was compared with sequences of nucleotides and proteins of the lipoxygenase present in yellow soybean seed coat. Analysis of multiple sequence alignment has shown an expressive number of changes in the sequence of nucleotides, which have resulted in the modification of 13 amino acids in the translated protein. The identification of such mutations widens the possibility for further studies involving the association of these allelic variations with phenotypic differences of interest to seeds physiology.