Physiological potential of Phaseolus lunatus L. seeds subjected to water stress at different temperatures

Maria das Graças Rodrigues Nascimento, Maria Lúcia Maurício da Silva, Edna Ursulino Alves, Caroline Marques Rodrigues

Abstract


Germination is negatively influenced by water scarcity and by temperatures above or below the optimal range of the species, so it is necessary to know the critical point of absorption for the species or cultivar. The objective of this work was to evaluate the effect of water stress, simulated by solutions of polyethylene glycol 6000 (PEG 6000) at different temperatures, on the germination and vigor of seeds of four cultivars (Branca, Orelha de Vó, Rosinha and Roxinha) of beans (Phaseolus lunatus L.). The water stress simulation was performed using PEG 6000 solutions at concentrations of 0.0, -0.2, -0.4, -0.6, -0.8, -1.0, and -1.2 MPa at temperatures of 25, 30, and 35 ° C. The analyzed variables were percentage of germination at first count, germination speed index, length of aerial part and primary root of seedlings, and dry mass of the respective parts of the seedlings. The seeds of the cultivar Orelha de Vó were more sensitive to water stress, with 88% germinating up to the potential of -0.6 MPa at the tested temperatures. The cultivars Branca, Rosinha, and Roxinha germinated (94, 100, and 100%, respectively) up to the potential of -0.8 MPa. Water stress simulated by PEG (6000) negatively affects seed twinning and seed vigor of bean cultivars.

Keywords


Lima beans; Water stress; Germination; Vigor.

Full Text:

PDF

References


ABATI, J.; BRZEZINSKI, C. R.; ZUCARELI, C.; HENNING, F. A.; ALVES, V. F. N.; GARCIA, V. V. Qualidade fisiológica de sementes de trigo tratadas com biorregulador em condições de restrição hídrica. Informativo da ABRATES, Londrina, v. 24, n. 5, p. 32-36, 2014. DOI: 10.1016/j.syapm.2012.10.006

AGOSTINI, E. A. T.; MACHADO-NETO, N. B.; CUSTÓDIO, C. C. Induction of water deficit tolerance by cold shock and salicylic acid during germination in the common bean. Acta Scientiarum Agronomy, Maringá, v. 35, n. 2, p. 209-219, 2013. DOI: 10.4025/actasciagron.v35i2.15967

ARAUJO, A. S. F.; LOPES, A. C. A.; GOMES, R. L. F.; BESERRA JUNIOR, J. E. A.; ANTUNES, J. E. L.; LYRA, M. C. C. P.; BARRETO FIGUEIREDO, M. V. B. Diversity of native rhizobia-nodulating Phaseolus lunatus in Brazil. Legume Research, Teresina, v. 38, n. 5, p. 653-657, 2015.

ARAÚJO, M. L.; MAGALHÃES, A. C. M.; ABREU, M. G. P.; MACIELA, J. A.; MELHORANÇA FILHO, A. L. Effect of different osmotic potentials on the germination and seedling development of sulfur beans. Ensaios, Fortaleza, v. 22, n. 3, p. 201-204, 2018. DOI: 10.17921/1415-6938.2018v22n3-204

AZEVEDO, J. N.; FRANCO, L. J. D.; ARAÚJO, R. O. C. Composição química de sete variedades de feijão-fava. Teresina: Embrapa Meio-Norte. 2003. 4 p. (Comunicado técnico, 152).

BEWLEY, J. D.; BLACK, M. Seeds physiology of development and germination. 3. ed. New York: Plenum Press, 1994. 445 p.

BEWLEY, J. D.; BRADFORD, K. J.; HILHORST, W. M.; NONOGAKI, H. Seeds: physiology of development, germination and dormancy. 3. ed. London: Springer, 2013. 392 p.

BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Defesa Agropecuária. Regras para análise de sementes. Brasília: MAPA/ACS, 2009. 395 p.

BRAY, C. F. Biochemical processes during the osmopriming of seeds. In: KIGEL, J.; GALILI, G. Seed development and germination. New York: Marcel Dekker, 1995. p. 767-789.

CARNEIRO, M. M. C.; DEUNER, S.; OLIVEIRA, P. V.; TEIXEIRA, S. B.; SOUSA, C. P.; BACARIN, M. A.; MORAES, D. M. Atividade antioxidante e viabilidade de sementes de girassol após estresse hídrico e salino. Revista Brasileira de Sementes, Lavras, v. 33, n. 4, p. 755-764, 2011. Disponível em: https://submission3.scielo.br/index.php/jss/article/view/42891. Acesso em: 07 aug. 2019.

CARVALHO, N. M.; NAKAGAWA, J. Sementes: ciência, tecnologia e produção. 4. ed. Jaboticabal: FUNEP, 2012. 590 p.

CASTRO, R. D.; BRADFORD, K. J.; HILHORST, H. W. M. Embebição e reativação do metabolismo. In: FERREIRA, A. G.; BORGHETTI, F. (Org.). Germinação: do básico ao aplicado. Porto Alegre: Artmed, 2004. p. 149-162.

COELHO, D. L. M.; AGOSTINI, E. A. T.; GUABERTO, L. M.; MACHADO NETO, N. B.; CUSTÓDIO, C. C. Estresse hídrico com diferentes osmóticos em sementes de feijão e expressão diferencial de proteínas durante a germinação. Acta Scientiarum. Agronomy, Maringá, v. 32, n. 3, p. 491-499, 2010. DOI: 10.4025/actasciagron.v32i3.4694

COIMBRA, R. A.; TOMAZ, C. A.; MARTINS, C. C.; NAKAGAWA, J. Teste de germinação com acondicionamento dos rolos de papel em sacos plásticos. Revista Brasileira de Sementes, Lavras, v. 29, n. 1, p. 92-97, 2007.

DAN, E. L.; MELLO, V. D. C.; WETZEL, C. T.; POPINIGIS, F.; SOUZA, E. P. Transferência de matéria seca como método de avaliação do vigor de sementes de soja. Revista Brasileira de Sementes, Brasília, v. 9, n. 3, p. 45-55. 1987. Disponível em: https://scielo.br/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000076&pid=S0101-3122200400010001400005&lng=em. Acesso em: 07 aug. 2019.

DANTAS, S. A. G.; SILVA, F. C. S.; SILVA, L. J. F.; SILVA, L. Strategy for selection of soybean genotypes tolerant to drought during germination. Genetics and Molecular Research, v. 16, n. 2, p. 4-8, 2017. DOI: 10.4238/gmr16029654

FERREIRA, A. C. T.; FELITO, R. A.; ROCHA, A. M.; CARVALHO, M. A. C.; YAMASHITA, O. M. Water and salt stresses on germination of cowpea (Vigna unguiculata cv. BRS TUMUCUMAQUE) seeds. Revista Caatinga, Mossoró, v. 30, n. 4, p. 1009-1016, 2017. DOI: 10.1590/1983-21252017v30n422rc

FORTI, V. A.; CICERO, S. M.; PINTO, T. L. F. Efeitos de potenciais hídricos do substrato e teores de água das sementes na germinação de feijão. Revista Brasileira de Sementes, Lavras, v. 31, n. 2, p. 63-70, 2009. DOI: 10.1590/s0101-31222009000200007

GARCIA, S. H.; ROZZETTO, S.; COIMBRA, J. L. M.; GUIDOLIN, A. F. Simulação de estresse hídrico em feijão pela diminuição do potencial osmótico. Revista de Ciências Agroveterinárias, Lages, v. 11, n. 1, p. 35-41, 2012. Disponível em: http://revistas.udesc.br/index.php/agroveterinaria/article/view/5234. Acesso em: 07 aug. 2019.

GUEDES, R. S.; ALVES, E. D.; VIANA, J. S.; GONÇALVES, E. P.; LIMA, C. R.; SANTOS, S. R. N. Germinação e vigor de sementes de Apeiba tibourbou submetidas ao estresse hídrico e diferentes temperaturas. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 23, n. 1, p. 45-53, 2013. DOI: 10.5902/198050988438

GUIMARÃES, W. N. R. Caracterização morfológica e molecular de acessos de feijão-fava (Phaseolus lunatus L.). Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 11, n. 1, p. 37-45, 2007. Disponível em: http://scielo.br/pdf/%0D/rbeaa/v11n1/v11n1a05.pdf. Acesso em: 07 aug. 2019.

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA - IBGE. Produção Agrícola do feijão fava. 2016. Disponível em: ftp://ftp.ibge.gov.br/Producao_ Agricola/Producao_Agricola_Municipal_[anual]/2013/ pam2013.pdf. Acesso em: 03 maio 2018.

LABOURIAU, L. G. A germinação das sementes. Washington: Secretaria Geral da O.E.A., 1983. 24p.

LIMA, Â. S. F.; CANTARELLI, M. M. C.; GONÇALVES, A. N. Relação entre cálcio e temperatura em explantes de Eucalyptus grandis IN VITRO. Nucleus, Botucatu, v. 13, n. 1, p. 123-129, 2016. DOI: 10.3738/1982.2278.1482

LIMA, L. B.; MARCOS FILHO, J. Condicionamento fisiológico de sementes de pepino e germinação sob diferentes temperaturas. Revista Brasileira de Sementes, Lavras, v. 32, n. 1, p. 138-147, 2010. DOI: 10.1590/S0101-31222010000100016

MACHADO NETO, N.; CUSTÓDIO, C. C.; COSTA, P. R.; DONÁ, F. L. Deficiência hídrica induzida por diferentes agentes osmóticos na germinação e vigor de sementes de feijão. Revista Brasileira de Sementes, Brasília, v. 28, n. 1, p. 142-148, 2006. DOI: 10.1590/S0101-31222006000100020

MAGUIRE, J. D. Speed of germination-aid in selection and evaluation for seeding emergence and vigor. Crop Science, Madison, v. 2, n. 2, p. 176-177, 1962. Available at: https://www.crops.org/publications/ cs/abstracts/2/2/CS0020020176. Accessed at: jan. 10, 2018.

MARCOS FILHO, J. Fisiologia de sementes de plantas cultivadas. 2. ed. Londrina: ABRATES, 2015. 659 p.

MARINI, P.; MORAES, C. L.; MARINI, N.; MORAES, D. M. E.; AMARANTE, L. Alterações fisiológicas e bioquímicas em sementes de arroz submetidas ao estresse térmico. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 43, n. 4, p. 722-730, 2012. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/rca/v43n4/v43n4a14.pdf. Acesso em: 07 aug. 2019.

MORAES, G. A. F.; MENEZES, N. L.; PASQUALLI, L. L. Comportamento de sementes de feijão sob diferentes potenciais osmóticos. Ciência Rural, Santa Maria, v. 35, n. 4, p. 776-780, 2005.

NAKAGAWA, J. Teste de vigor baseado no desempenho das plântulas. In: KRZYZAMOWSKI, F. C.; VIEIRA, R. D.; FRANÇA NETO, J. B. (Ed.). Vigor de sementes: conceito e testes. Londrina: ABRATES, 1999. p. 1-24.

OLSOVSKA, K.; KOVAR, M.; BRESTIC, M.; ZIVCAK, M.; SLAMKA, P.; SHAO, H. B. Genotypically identifying wheatmesophyll conductance regulation under progressive drought stress, Frontiers Plant Science, Lausanne, v. 7, n. 1111, p. 1-14, 2016. DOI: 10.3389/fpls.2016.01111

PELEGRINI, L. L.; BORCIONI, E; NOGUEIRA, A. C.; HENRIQUE KOEHLER, S.; QUOIRIN, M. G. G. Efeito do estresse hídrico simulado com NaCl, Manitol e PEG (6000) na germinação de sementes de Erythrina falcata Benth. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 23, n. 2, p. 511-519, 2013. DOI: 10.5902/198050989295

QUEIROZ, M. F.; ALMEIDA, F. A. C.; FERNANDES, P. D. Efeito do condicionamento osmótico no vigor de plântulas de feijão (Phaseolus vulgaris L.). Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 2, n. 2, p. 148-152, 1998. Disponível em: http://www.agriambi.com.br/revista/v2n2/ 148.pdf. Acesso em: 07 aug. 2019.

SAS Institute Inc., 2000-2004. SAS 9.1.3 Ajuda e Documentação. SAS Institute Inc., Cary, NC.

SILVA, F. V. F.; MENDES, B. S.; ROCHA, M. S.; BRITO NETO, J. F.; BELTRÃO, N. E. M.; SOFIATTI, V. Photosynthetic pigments and gas exchange in castor bean under conditions of above the optimal temperature and high CO2. Acta Scientiarum: Agronomy, Maringá, v. 37, n. 3, p. 331-337, 2015. DOI: 10.4025/actasciagron.v37i3.19075

SOARES, C. A.; LOPES, A. C. de A.; GOMES, R. L. F.; GÂNDARA, F. C. A cultura do feijão-fava no meio-norte do Brasil. Teresina: EDUFPI, 2010. p. 239-263.

STEFANELLO, R.; GARCIA, D. C.; MENEZES, N. L.; MUNIZ, M. F. B.; WRASSE, C. F. Efeito da luz, temperatura e estresse hídrico no potencial fisiológico de sementes de funcho. Revista Brasileira de Sementes, Lavras, v. 28, n. 2, p. 135-141, 2006. DOI: 10.1590/S0101-31222006000200018

SZABADOS, L.; SAVOURE, A. Proline: a multifunctional amino acid. Trends in Plant Science, v. 15, n. 2, p. 89-97, 2010. DOI: 10.1016/j.tplants.2009.11.009

TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 5. ed. Porto Alegre, RS: ARTMED, 2013. 918 p

TORRES, S. B. Germinação e desenvolvimento de plântulas de melancia em função da salinidade. Revista Brasileira de Sementes, Lavras, v. 29, n. 3, p. 77-82, 2007. DOI: 10.1590/S0101-31222007000300010

VIEIRA, F. C. F.; SANTOS JUNIOR, C. D.; NOGUEIRA, A. P. O.; DIAS, A.C.; A. C. C.; HAMAWAKI, O. T.; BONETTI, A. M. Aspectos fisiológicos e bioquímicos de cultivares de soja submetidos a déficit hídrico induzido por PEG 6000. Bioscience Journal, Uberlândia, v. 29, n. 2, p. 543-552, 2013. Disponível em: http://www.seer.ufu.br/index.php/biosciencejournal/article/view/15085/12495. Acesso em: 08 aug. 2019.

VILLELA, F. A.; DONI-FILHO, L.; SEQUEIRA, E. L. Tabela de potenciais osmóticos em função da concentração de polietilenoglicol 6000 e da temperatura. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 26, n. 11-12, p. 1957-1968, 1991. Disponível em: https://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/ 106202/1/pab18novdez91.pdf. Acesso em: 05 mar. 2019.




DOI: http://dx.doi.org/10.5433/1679-0359.2019v40n6Supl2p2877

Semina: Ciênc. Agrár.
Londrina - PR
E-ISSN 1679-0359
DOI: 10.5433/1679-0359
E-mail: semina.agrarias@uel.br
Este obra está licenciado com uma Licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial 4.0 Internacional