Re-induction of desiccation tolerance after germination of Cedrela fissilis Vell. seeds

Abstract

This work aimed to characterize the re-induction of desiccation tolerance (DT) in germinated seeds, using polyethylene glycol (PEG 8000). Cell changes were investigated through cytological assays (cell viability and transmission electronic microscopy) as well as DNA integrity during loss and re-establishment of DT. The loss of DT was characterized by drying germinated seeds with different radicle lengths (1, 2, 3, 4 and 5 mm) in silica gel, decreasing the moisture content to ten percentage points intervals, followed by pre-humidification (100% RH / 24 h) and rehydration. To re-induce DT, germinated seeds were treated for 72 h with PEG (-2.04 MPa) and PEG (-2.04 MPa) + ABA (100 µM) before dehydration. Germinated seeds did not tolerate desiccation to 10% moisture content, irrespectively of the radicle length. However, when incubated in PEG, those with 1 and 2 mm long radicle attained 71% and 29% survival, respectively. The PEG+ABA treatment was efficient to re-establish DT in seeds with 1 mm long radicles (100% survival). The ultrastructural assays of the cells of germinated seeds with 2 and 5 mm length confirmed the obtained physiological results. Germinated seeds of C. fissilis constitute a useful tool for desiccation tolerance investigations.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a re-indução da tolerância à dessecação em sementes germinadas de Cedrela fissilis, utilizando polietileno glicol (PEG 8000). As mudanças celulares foram investigadas pelas avaliações citológicas (viabilidade celular e microscopia eletrônica de transmissão), bem como a integridade do DNA durante a perda e o restabelecimento da tolerância à dessecação. A perda da TD foi caracterizada pela secagem de sementes germinadas com diferentes comprimentos de radículas (1, 2, 3, 4 e 5 mm) em sílica gel, diminuindo o teor de água em intervalos a cada 10 pontos percentuais, seguido de pré-umidificação (100% UR / 24h) e reidratação. Para reinduzir a TD, sementes germinadas foram tratadas durante 72 h com PEG (-2.04 MPa) e PEG (-2.04 MPa) + ABA (100 µM) antes da desidratação. As sementes germinadas não toleraram a secagem até 10% de teor de água, independente do comprimento de radícula. Entretanto, quando incubadas em PEG, sementes com 1 e 2 mm de comprimento de radícula atingiram 71% e 29% de sobrevivência, respectivamente. O tratamento com PEG + ABA foi eficiente para restabelecer a tolerância à dessecação em sementes com radícula de 1 mm de comprimento (100% de sobrevivência). As avaliações ultraestruturais das células oriundas de radículas com 2 e 5 mm de comprimento confirmaram os resultados fisiológicos obtidos. Sementes germinadas de C. fissilis constituem ferramenta útil para as investigações de tolerância à dessecação.