Resumen Introducción: La falta de conocimiento sobre la germinación de semillas y el establecimiento de plántulas es una de las principales limitaciones para la restauración de áreas degradadas, incluido el bosque seco tropical conocido como Caatinga. Objetivo: Evaluar la movilización de reservas y metabolitos secundarios durante estas etapas de desarrollo en Erythina velutina. Métodos: Las semillas fueron escarificadas, desinfectadas, embebidas, sembradas entre toallas de papel e incubadas bajo condiciones controladas. Cultivamos las plántulas hidropónicamente en un invernadero. Recolectamos los cotiledones en la imbibición de la semilla, la protrusión de la radícula, la emergencia del hipocótilo, la formación del gancho apical y la expansión de las hojas cordiformes, la primera y segunda hoja trifoliada. Resultados: Las semillas contenían 20 % de almidón, 14.5 % de proteínas de almacenamiento, 11.6 % de lípidos neutros y 5.7 % de azúcares no reductores en peso seco. Los azúcares solubles se consumieron desde la emergencia del hipocótilo hasta la formación del gancho apical. Las principales reservas se movilizaron desde la formación del gancho apical hasta la expansión de la primera hoja trifoliada. La actividad enzimática aumentó desde la mitad hasta el final del establecimiento de las plántulas, movilizando almidón, aceites y proteínas. Se detectaron derivados de terpenoides, flavonoides, ácidos fenólicos y alcaloides. Los flavonoides y los ácidos fenólicos estuvieron en casi todas las etapas y los derivados terpenoides desaparecieron en la expansión de las hojas cordiformes. Conclusión: Los azúcares solubles apoyan el crecimiento temprano de las plántulas; el almidón, los aceites y las proteínas se movilizan simultáneamente desde el establecimiento medio hasta el final por amilasas, lipasas y proteasas ácidas. Los cotiledones contienen metabolitos secundarios, que pueden actuar en la defensa de las plántulas. El alto contenido de reservas y los metabolitos secundarios en los cotiledones podría permitir que las plántulas de E. velutina toleren estrés, validando su uso en la restauración de áreas degradadas.

Abstract Introduction: The lack of knowledge on seed germination and seedling establishment is a main constraint for the restoration of degraded areas, including the tropical dry forest known as Caatinga. Objective: To assess reserve and secondary metabolite mobilization during seed germination and seedling establishment in Erythina velutina. Methods: We scarified, disinfected, imbibed, sown between towel paper, and incubated seeds under controlled conditions. We hydroponically cultivated seedlings in a greenhouse. We harvested cotyledons at seed imbibition, radicle protrusion, hypocotyl emergence, apical hook formation and expansion of cordiform leaves, first trifoliate leaf, and second trifoliate leaf. Results: Seeds contained approximately 20 % starch, 14.5 % storage proteins, 11.6 % neutral lipids, and 5.7 % non-reducing sugars on a dry weight basis. Soluble sugars were mainly consumed from hypocotyl emergence to apical hook formation, while major reserves were mobilized from apical hook formation to expansion of first trifoliate leaf. Enzymatic activity increased from mid to late seedling establishment, causing the mobilization of starch, oils, and proteins. Terpenoid-derivatives, flavonoids, phenolic acids, and alkaloids were detected. Flavonoids and phenolic acids were present at almost all stages and terpenoid-derivatives disappeared at expansion of cordiform leaves. Conclusion: Soluble sugars support early seedling growth, while starch, oils and proteins are simultaneously mobilized from mid to late establishment by amylases, lipases, and acid proteases. The cotyledons contain secondary metabolites, which may act in seedling defense. High content of reserves and presence of secondary metabolites in the cotyledons could enable E. velutina seedlings endure stress, validating their use in the restoration of degraded areas.

Resumo A mobilização de reservas e a utilização de metabólitos foram caracterizadas durante a germinação da semente e o estabelecimento da plântula em Pityrocarpa moniliformis, uma leguminosa endospérmica da Caatinga. As sementes foram germinadas sob condições controladas por quatro dias e as plântulas foram transferidas para hidroponia e mantidas em casa de vegetação durante quatro dias. As coletas foram realizadas em estágios fisiológicos distintos e reservas, metabólitos e atividades enzimáticas foram determinadas nas diferentes partes da plântula. Galactomananas armazenadas no endosperma e açúcares não redutores acumulados nos cotilédones foram mobilizados da germinação da semente à emergência do hipocótilo. Durante estes processos, a acumulação de açúcares redutores no endosperma coincidiu com o aumento do conteúdo de amido nos cotilédones e no eixo da plântula, indicando que os açúcares liberados das galactomananas podem ter sido utilizados na biossíntese do amido. A mobilização do amido e das proteínas de reserva nos cotilédones ocorreu mais tarde, do alongamento do hipocótilo à expansão dos cotilédones. A degradação do amido possivelmente sustentou a acumulação de amido e açúcares solúveis na raiz, enquanto a hidrólise das proteínas de reserva foi associada à acumulação de clorofilas nos cotilédones e à emergência da primeira folha. Assim, a mobilização das reservas exibe um padrão bifásico, permitindo o rápido estabelecimento da plântula como uma estratégia fisiológica para garantir a colonização do ambiente. moniliformis Caatinga processos tarde raiz folha Assim bifásico ambiente

Abstract Reserve mobilisation and metabolite utilisation were characterised during seed germination and seedling establishment in Pityrocarpa moniliformis, an endospermic legume from Caatinga. Seeds were germinated under controlled conditions for four days and seedlings were transferred to hydroponics and maintained at a greenhouse during four days. Samples were collected at distinct physiological stages and reserves, metabolites, and enzymatic activities were determined in different seedling parts. Galactomannans stored in the endosperm and non-reducing sugars accumulated in the cotyledons were mobilised from seed germination to hypocotyl emergence. During these processes, the accumulation of reducing sugars in the endosperm coincided with an increase in the starch content in the cotyledons and seedling axis, indicating that sugars released from galactomannans may have been utilised in starch biosynthesis. Starch and storage protein mobilisation in the cotyledons occurred later, from hypocotyl elongation to cotyledon expansion. Starch degradation possibly supported the accumulation of starch and soluble sugars in the root, while storage protein hydrolysis was associated with cotyledon greening and first leaf emergence. Accordingly, reserve mobilisation exhibits a biphasic pattern, enabling fast seedling establishment as a physiological strategy to ensure environmental colonisation. moniliformis Caatinga reserves metabolites parts nonreducing non emergence processes axis biosynthesis later expansion root Accordingly pattern colonisation

A peroxidase de fenóis (POX) é uma enzima que associa a remoção do peróxido de hidrogênio com a biossíntese de lignina, contribuindo para a inibição do crescimento pelo espessamento da parede secundária. Com o objetivo de verificar as relações entre a inibição do crescimento e a modulação oxidativa induzida por estresse salino, foram avaliadas as atividades das enzimas dismutase do superóxido (SOD), catalase (CAT), peroxidase de ascorbato (APX) e POX em raízes de feijão caupi sob salinidade. Plântulas das cultivares Pitiúba e Pérola com quatro dias foram expostas ao NaCl 0, 25, 50, 75 e 100 mM em papel de germinação sob condições controladas. Após dois dias de tratamento, o comprimento radicular foi reduzido pelo NaCl 100 mM em 56 e 26% nas cultivares Pitiúba e Pérola, respectivamente, associado ao aumento do vazamento de eletrólitos e à morte celular no ápice radicular. A salinidade não causou aumento da peroxidação de lipídios nas raízes, indicando que a morte celular se deve mais a danos nas membranas do que ao estresse oxidativo. O estresse salino reduziu a atividade das enzimas SOD, CAT e APX e causou intenso aumento da atividade de POX, demonstrando que essa última exerce algum papel na proteção oxidativa das raízes sob salinidade. Em conclusão, a redução no alongamento das raízes de feijão caupi sob salinidade pode ser atribuída, pelo menos em parte, a uma sincronia entre o aumento da atividade de peroxidase de fenóis e redução nas atividades de catalase e peroxidase de ascorbato.

Phenol peroxidase (POX) is a dual enzyme that is involved with hydrogen peroxide scavenging and lignin biosynthesis, contributing to growth inhibition by secondary wall thickening. In order to relate growth inhibition to salt-induced oxidative modulation, the activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX) and POX were evaluated in cowpea roots under salinity. Four-day-old seedlings of the Pitiúba and Pérola cultivars were exposed to 0, 25, 50, 75 and 100 mM NaCl in germination paper under controlled conditions. After two days of treatment, root length was reduced under 100 mM NaCl by 56 and 26% in Pitiúba and Pérola, respectively, which was associated with enhanced electrolyte leakage and cell death in the root apex. NaCl salinity did not trigger lipid peroxidation, indicating that cell death was probably due to membrane damage instead of oxidative stress. Salt stress reduced the activity of SOD, CAT and APX and increased the POX activity, demonstrating that this enzyme plays a role in oxidative protection in cowpea roots exposed to NaCl salinity. In conclusion, salt-induced growth inhibition in cowpea roots could be attributed, at least in part, to a coordinate action involving an increase in POX activity and a drop in CAT and APX activities.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de porta-enxertos na resistência de mudas de cajueiro (Anacardium occidentale L.) à salinidade. As mudas foram obtidas pela enxertia do clone BRS 226 sobre os porta-enxertos CAPI 4, CCP 09 e BRS 226. Foram expostas a meio hidropônico sem NaCl (controle) ou com NaCl 200 mM (tratamento salino), sob condições controladas de temperatura, umidade e luminosidade, durante 12 dias. O delineamento foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x2 (três combinações de enxerto/porta-enxerto e duas concentrações de NaCl), com quatro repetições. Foram determinados a concentração de Na+, Cl-, K+ e solutos orgânicos e os sintomas visuais de toxicidade nas folhas. Os conteúdos de Na+ e Cl-, a relação K+/Na+ e as concentrações de aminoácidos e de prolina livres nas folhas tiveram relação direta com os sintomas visuais de toxicidade. Os porta-enxertos CAPI 4, CCP 09 e BRS 226 foram classificados como sensível, intermediário e resistente à salinidade elevada, respectivamente. Essa variação foi decorrente da influência do porta-enxerto na partição do Na+ e do Cl-.

The aim of this work was to evaluate the influence of cashew (Anacardium occidentale L.) rootstocks on salt resistance in grafted plantlets. The plantlets were obtained by grafting the BRS 226 scion on CAPI 4, CCP 09 and BRS 226 rootstocks, and were exposed to nutrient solution without NaCl (control) or with 200 mM NaCl (salt treatment) in hydroponics under controlled temperature, humidity, and luminosity conditions during 12 days. The experimental design was a completely randomized in factorial arrangement 3x2 (three scion/rootstock combinations, two NaCl concentrations) with four replicates. Na+, Cl-, K+ and organic solute concentrations and toxicity symptoms on leaves were determined. Na+ and Cl- contents, the K+/Na+ ratio and the free amino acid and proline concentrations in leaves were directly related to the visual toxicity symptoms. The rootstocks were classified as sensitive (CAPI 4), intermediate (CCP 09), and resistant (BRS 226) to high salinity. This variation was a consequence of the rootstock influence on Na+ and Cl- partitioning.

Estudou-se a compatibilidade entre Eucalyptus dunnii e os fungos ectomicorrízicos Hysterangium gardneri e Pisolithus sp. - isolados de Eucalyptus spp.-, Rhizopogon nigrescens e Suillus cothurnatus - isolados de Pinus spp.-, in vitro. Pisolithus sp., H. gardneri e S. cothurnatus colonizaram as raízes. As micorrizas de Pisolithus sp. apresentaram manto e rede de Hartig; as de H. gardneri e S. cothurnatus apresentaram apenas manto. S. cothurnatus provocou aumento de fenóis nas raízes; Pisolithus sp. e R. nigrescens provocaram diminuição dessas substâncias. Os fungos isolados de Eucalyptus parecem mais compatíveis em relação a E. dunnii do que os de Pinus. A concentração de fenóis nas raízes parece estar envolvida nesse fenômeno, particularmente em relação a Pisolithus sp. e S. cothurnatus.

Compatibility between Eucalyptus dunnii and the ectomycorrhizal fungi Hysterangium gardneri and Pisolithus sp. - from Eucalyptus spp. -, Rhizopogon nigrescens and Suillus cothurnatus - from Pinus spp.-, was studied in vitro. Pisolithus sp., H. gardneri and S. cothurnatus colonized the roots. Pisolithus sp. mycorrhizas presented mantle and Hartig net, while H. gardneri and S. cothurnatus mycorrhizas presented only mantle. S. cothurnatus increased phenolics level on roots. Pisolithus sp. and R. nigrescens decreased the level of these substances. The isolates from Eucalyptus seem to be more compatible towards E. dunnii than those from Pinus. The mechanisms involved could be related, at least in the cases of Pisolithus and Suillus, to the concentration of phenolics in roots.