Efeito da eliminação genética das Lipoxigenases sobre a qualidade fisiológica das sementes de soja em diferentes épocas de semeadura

Abstract

O cultivo da soja, nos últimos anos, vem crescendo em vários países, inclusive no Brasil. Como as sementes dessa leguminosa contêm grandes quantidades de ácidos graxos polinsaturados, são bastante suscetíveis à deterioração. Em altos níveis de umidade, a atividade das lipoxigenases favorece o mecanismo alternativo de peroxidação dos lipídios a presença de oxigênio. O sabor de "feijão cru" tem sido um entrave ao consumo de derivados de soja, ao natural ou industrializado. Esse sabor é conseqüência de atividades das enzimas lipoxigenases (Lox1, Lox2 e Lox3). A eliminação pela manipulação genética dos alelos que codificam as enzimas lipoxigenases parece ser a maneira mais adequada de contornar os problemas associados ao sabor desagradável. Visando elucidar a participação da lipoxigenase nos processos determinantes da qualidade fisiológica de sementes, foi avaliada a germinação, o vigor no teste de envelhecimento acelerado e a emergência das plântulas em areia. Foram utilizadas linhagens contrastantes para lipoxigenases nas sementes, utilizando-se variedades normais de soja (FT-Cristalina RCH, Doko RC e IAC- 12) que apresentam lipoxigenases nas sementes, e linhagens avançadas dessas variedades, apresentando presença (triplo positivas) ou ausência das três lipoxigenases (triplo nulas) nas sementes. A eliminação genética das três lipoxigenases das sementes das variedades FT- Cristalina RCH e Doko-RC não apresentou efeitos consistentes sobre a qualidade fisiológica de suas sementes, porém no caso da variedade IAC-12, verificou-se nítida desvantagem das sementes da linhagem triplo-nula em comparação às da linhagem triplo-positiva ou da variedade comercial. Devem existir genes importantes à qualidade fisiológica das sementes próximos aos genes que codificam as lipoxigenases, havendo necessidade de maior número de retrocruzamentos para recuperação do nível de qualidade fisiológica das sementes das variedade recorrentes.

Soybean cultivation has expanded in several countries, including Brazil. Soybean seeds contain a great amount of polyunsaturated fat acids and are susceptible to deterioration. In the presence of high humidity, lipoxygenase activity favors the alternative mechanism for lipid peroxidation in the presence of oxygen. The presence of beany off flavor limits the consumption of natural or industrialized soybean derivatives. The beany off flavor evolves from the action of lipoxygenase enzymes (Lox1, Lox2 and Lox3). The genetic elimination of the alleles that code these enzymes seems to be the most adequate way to solve the problems associated with this flavor. Aiming to elucidate the participation of lipoxygenases in the process regulating the physiological quality of seeds, germination, vigor and seedlings emergence test were assessed. Seeds from normal soybean varieties, namely FT-Cristalina RCH, Doko RC and IAC-12, which present Iipoxygenases in their seeds, and advanced lines from these varieties containing all the three lipoxygenases (triple positive) or the complete absence of them (triple null) were studied. The genetic elimination of the three lipoxygenases from the seeds of FT-Cristalina RCH and Doko-RC varieties did not present consistent effects on the physiological quality of their seeds, but for IAC-12, there was a clear disadvantage of seeds from the triple-null line when compared to seeds from the triple-positive line or the commercial variety. Genes important to physiological quality the of the seeds may be present near the lipoxygenase loci, requiring a larger number of backcrosses to recover the level of physiological quality of the seeds of the recurrent varieties.