Effects of high temperature on morphophysiological, ultrastructural, and biochemical parameters during the germination of two forest species

• Autor(a) principal: Reis, Luciane Pereira
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28695; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2021.048
• topic: Mudanças climáticas; Calor - Efeito fisiológico; Melanoxylon brauna; Ormosia coarctata; Sementes Florestais

As mudanças climáticas resultantes das ações antropogênicas tem aumentado a temperatura global. Esses aumentos na temperatura provavelmente influenciarão na sobrevivência de parte das espécies. Entre os fatores ambientais, a temperatura é um dos mais críticos por afetar os fatores fisiológicos, bioquímicos e moleculares da semente. O aumento da temperatura é considerado um dos fatores ambientais que auxiliam na superprodução de espécies reativas de oxigênio (ROS). A urgência em compreender as respostas das sementes às mudanças climáticas é particularmente importante. Uma visão geral detalhada das respostas da sementes ao estresse térmico pode ajudar a formular estratégias apropriadas para a conservação e a preservação das espécies. O conhecimento a respeito da capacidade das sementes florestais em lidar com as mudanças de temperatura ainda é escasso. Neste sentido, os objetivos deste trabalho foram: 1. Investigar as alterações morfofisiológicas, bioquímicas e ultraestruturais durante a germinação de sementes de Melanoxylon brauna sob estresse térmico; 2. Avaliar os efeitos da temperatura na morfologia, na geração de ROS, no sistema antioxidante e na mobilização de reservas em sementes Ormosia coarctata; 3. Caracterizar os efeitos do difenilenoiodônio (DPI) na germinação de M. brauna, na anatomia interna, no conteúdo de peroxido de hidrogênio (H 2 O 2 ) e na atividade das enzimas de reservas e enzimas antioxidantes sob condições ótimas (25 °C) e estresse por calor (40 °C). Para avaliação da morfologia interna, as sementes foram radiografadas. Parâmetros ultraestruturais e anatômicos foram avaliados usando microscopia eletrônica de transmissão e microscopia de luz. A produção de ROS, conteúdo de malondialdeído (MDA) e glicose, proteínas carboniladas e atividade das enzimas (superóxido dismutase — SOD, ascorbato peroxidase — APX, catalase — CAT, peroxidase — POX, glicose-6- fosfato desidrogenase - G6PDH, lipase, α- e β-amilase e protease) foram medidos por análise espectrofotométrica. A alta temperatura causa redução na porcentagem e na velocidade de germinação e afeta a morfologia interna das sementes de M. brauna e O. coarctcta. Nas sementes de M. brauna o estresse por calor diminui as taxas respiratórias e compromete a estrutura das mitocôndrias. O teor de ROS e carbonilação de proteínas nas sementes submetidas a 40 °C aumentam em relação a 25 °C e a 35°C. As atividades das enzimas SOD, APX, CAT e POX são significativamente reduzidas nas sementes submetidas ao estresse térmico. O conteúdo de glicose, G6PDH (M. brauna) e atividade da lipase também diminui nas sementes expostas ao estresse por alta temperatura. A exposição das sementes ao DPI diminui a porcentagem de germinação a 25 °C e não afeta a germinação em 40 °C. O DPI causa menor redução no afrouxamento das camadas externas do tegumento e reduz o conteúdo de H 2 O 2 e a atividade de todas as enzimas testadas. Em síntese, o estresse por calor afeta negativamente a germinação, promove estresse oxidativo e induz danos na ultraestrutura das mitocôndrias, na morfologia e anatomia das sementes. Os dados obtidos neste estudo, contribuem para o melhor entendimento dos efeitos das altas temperaturas na germinação de sementes nativas, além de mostrar a contribuição das ROS para a germinação. Palavras-chave: Mudanças climáticas. Estresse térmico. Melanoxylon brauna. Ormosia coarctata.