Estudo da tolerância à dessecação e longevidade em sementes de soja (Glycine max (L.) MERR.)

Abstract

Não existe consenso sobre qual o estádio de desenvolvimento que a tolerância à dessecação e longevidade são adquiridos em sementes de soja e quais proteínas estão associadas com estes eventos. Portanto, o presente trabalho teve o objetivo caracterizar a aquisição da tolerância à dessecação e longevidade em sementes de soja e identificar proteínas associadas. O estudo foi realizado na Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP), Faculdade de Ciências Agronômicas-UNESP-Botucatu em parceria com o Centro Virtual de Toxicologia (CEVAP), Campus de Botucatu-SP e com o Laboratório de Sementes Florestais da Universidade Federal de Lavras (UFLA). As sementes foram produzidas na safra 2013/2014 seguida da coleta e caracterização morfofisiológica (caracterização visual, germinação e teor de água) das sementes nos estádios reprodutivos R5.1, R5.2, R5.3, R5.4, R5.5, R6, R7.1, R7.2, R7.3, R8.1, R8.2, R8.3 e R9. Posteriormente, realizou-se a determinação do teor de água, matéria seca e fresca das sementes. Em seguida, as sementes foram secas e armazenadas de 5 a 85 dias à 35°C e 75% umidade relativa (UR), para caracterizar a aquisição de longevidade. Para tolerância à dessecação, as sementes foram secas em gerbox contendo carbonato de potássio à 42% de umidade e 35°C até 0.10g água por grama de massa seca. Para se conhecer o perfil proteômico, foram extraídas proteínas de cada estádio de desenvolvimento, separadas em fitas de pI e géis de acrilamida e analisados no ImageMaster Platinum 7.0. Os spots significativos e exclusivos de cada estádio foram recortados e analisados por espectrometria de massas ESI-QToF. Foram sequenciadas e identificadas 167 proteínas, sendo que trinta e cinco tiveram a expressão diferencial ao longo da fase tardia da maturação. A tolerância à dessecação foi adquirida no estádio R7.2, porém a longevidade foi adquirida em estádios fenológicos posteriores. As proteínas LEAs MAT1, SBP65 e MP2 estão relacionadas com tolerância à dessecação e as pertencentes ao grupo 3 (51 kDa, SBP65 e MP2) juntamente com a MAT9 e algumas LEAs do grupo 5 (Small hydrophilic plant seed protein) estão relacionadas com aquisição de longevidade.

There is no consensus regarding when desiccation tolerance and longevity are acquired in soybean seeds. Therefore, this study aimed at to characterize the acquisition of desiccation tolerance and longevity in soybean seeds and identify proteins associated. The study was performed at the Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho (UNESP), Colegue of Agricultual Science-UNESP-Botucatu in collaboration with the Virtual Center for Toxicology (CEVAP), Botucatu-SP and with the Forest Seeds Laboratory at the Federal University of Lavras (UFLA). Seed production was carried out in the crop year 2013/2014 followed by the collection and characterization of seeds at the reproductive stages R5.1, R5.2, R5.3, R5.4, R5.5, R6, R7.1, R7.2, R7.3, R8.1, R8.2, R8.3 and R9. Subsequently, it was performed the determination of water content, dry and fresh weight of the seeds. Then, seeds were dried and stored at 35 °C and 75% relative humidity (RH), to characterize the acquisition of longevity. To know the proteomic profile, proteins were extracted from each stage of development, separated in acrylamide gels and analyzed by ImageMaster Platinum 7.0. The significant spot and unique to each stadium were cut and analyzed by mass spectrometry ESI-QTOF mass. They were sequenced and identified 167 proteins, and thirty-five had the differential expression along the late stage of maturation. The desiccation tolerance was acquired at the stage R7.2 but longevity was acquired at later during seed development. Proteins LEAs MAT1, SBP65 and MP2 are related to desiccation tolerance and those belonging to group 3 (51 kDa, SBP65 and MP2) together with MAT9 and some LEAs group 5 (Small hydrophilic plant seed protein) are related to acquisition of longevity.