Armazenamento, tolerância à dessecação e o potencial fisiológico de sementes de híbridos de milho e seus recíprocos

Abstract

A obtenção de sementes híbridas de milho (Zea mays L.) com alto potencial fisiológico depende das linhagens parentais utilizadas em um cruzamento. Além disso, o sentido do cruzamento pode ocasionar expressão fenotípica diferencial entre híbridos, principalmente devido à herança materna, com influência sobre a capacidade de armazenamento e a tolerância à dessecação. Assim, esta pesquisa objetivou avaliar o potencial fisiológico de sementes de híbridos de milho e seus recíprocos, relacionar alterações químicas e bioquímicas com vigor de sementes e verificar a influência do armazenamento e do teor de água no momento da colheita. A pesquisa foi dividida em três etapas, utilizando-se sementes de híbridos simples de milho e seus recíprocos. Na Etapa 1, as sementes foram avaliadas por testes de germinação e vigor ao longo do armazenamento, além da análise eletroforética das enzimas -amilase, catalase e superóxido dismutase e proteínas LEA, realizada aos nove meses. Na Etapa 2, as sementes foram analisadas quanto à composição química, por meio da quantificação e separação por eletroforese das proteínas de reserva e quantificação dos açúcares solúveis. Na Etapa 3, sementes colhidas com quatro teores de água (40, 35, 30 e 25%) também foram avaliadas de acordo com o potencial fisiológico ao longo do armazenamento. Há efeito recíproco entre as linhagens parentais utilizadas nessa pesquisa, sendo este fenômeno verificado no potencial fisiológico, na composição química e no padrão enzimático das sementes dos híbridos de milho, entretanto, a intensidade da reciprocidade é variável dependendo da combinação de linhagens realizada em um cruzamento. Altas concentrações de monossacarídeos redutores (glicose e frutose) estão associadas a sementes de milho de menor vigor, possibilitando diferenciar híbridos produzidos a partir de cruzamentos recíprocos. As enzimas -amilase e catalase constituem técnicas para identificação de híbridos de milho de potencial fisiológico mais baixo e diferenciação de genótipos em programas de melhoramento genético. O armazenamento e o teor de água no momento da colheita pode ser variável dependendo do híbrido considerado.

Obtaining corn hybrid seeds (Zea mays L.) with high physiological potential depend on the parental lineages used in a cross. Furthermore, the direction of crossing can result in differential phenotypic expression between hybrids, mainly due to the maternal inheritance, influencing the storage capacity and the desiccation tolerance. Thus, this research aimed to evaluate the physiological quality of corn hybrid seeds and their reciprocal, relate chemical and biochemical changes with seed vigor and to verify the influence of storage and seed water content at harvest. The research was divided into three phases, using single-cross corn hybrids and their reciprocal. In Phase 1, seeds were evaluated by germination and vigor tests during storage, as well as electrophoretic analysis of -amylase, catalase and superoxide dismutase and LEA proteins after nine months of storage. In Phase 2, seeds were analyzed for chemical composition, by quantifying and separation by electrophoresis of storage proteins and quantification of soluble sugars. In Phase 3, seeds harvested with four different seed water contents (40, 35, 30, and 25%) were also evaluated according to the physiological potential during storage. There are reciprocal effect of parental lines used in this study, and this phenomenon was verified in the physiological potential, chemical composition and enzyme pattern of corn hybrid seeds, however, the intensity of reciprocity is variable depending on the combination of lineages in a cross. High concentrations of reducing monosaccharides (glucose and fructose) are associated with low vigor corn seeds, allowing to differentiate hybrids produced from reciprocal crosses. The -amylase and catalase can be used for identifying corn hybrids of low physiological quality and differentiation of genotypes in breeding programs. The storage and seed water content at harvest may be variable depending on the hybrid considered.