TOLERÂNCIA CRUZADA INDUZIDA POR CHOQUE TÉRMICO NA GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE FEIJÃO SOB ESTRESSE HÍDRICO

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1 PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO MESTRADO EM AGRONOMIA TOLERÂNCIA CRUZADA INDUZIDA POR CHOQUE TÉRMICO NA GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE FEIJÃO SOB ESTRESSE HÍDRICO MÁRCIA REGINA VIVAN Presidente Prudente SP 2007

2 PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO MESTRADO EM AGRONOMIA TOLERÂNCIA CRUZADA INDUZIDA POR CHOQUE TÉRMICO NA GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE FEIJÃO SOB ESTRESSE HÍDRICO MÁRCIA REGINA VIVAN Dissertção presentd Pró-Reitori de Pesquis e Pós-Grdução, Universidde do Oeste Pulist, como prte dos requisitos pr otenção do título de Mestre em Agronomi. Áre de Concentrção: Produção Vegetl Orientdor: Profª. Drª.Ceci Cstilho Custódio Presidente Prudente SP 2007

3 CA Vivn, Márci Regin V855t Tolerânci cruzd induzid por choque térmico n germinção de sementes de feijão so estresse hídrico/ Márci Regin Vivn. Presidente Prudente : [s.n.], f. Dissertção (Mestrdo em Agronomi) Universidde do Oeste Pulist UNOESTE: Presidente Prudente SP, Biliogrfi 1. Tecnologi de sementes. 2. Produção Vegetl. 3. Fitotecni I. Título.

4 MÁRCIA REGINA VIVAN Tolerânci cruzd induzid por choque térmico n germinção de sementes de feijão so estresse hídrico Dissertção presentd Pró-Reitori de Pesquis e Pós-Grdução, Universidde do Oeste Pulist, como prte dos requisitos pr otenção do título de Mestre em Agronomi. Presidente Prudente, 19 de outuro de BANCA EXAMINADORA Prof. Dr. Ceci Cstilho Custódio Universidde do Oeste Pulist - UNOESTE Prof. Dr. Alessndro de Lucc e Brccini Universidde Estdul de Mringá - UEM Prof. Dr. Fáio Fernndo de Arújo Universidde do Oeste Pulist - UNOESTE

5 AGRADECIMENTOS Á UNOESTE e seu corpo dministrtivo. Á professor orientdor, Dr. Ceci Cstilho Custódio pel mizde e colorção no primormento de meus conhecimentos. Aos professores do mestrdo pel mizde e crism. Aos colegs de mestrdo pel mizde e estímulo em tods s tividdes coletivs do mestrdo e, em especil, os colegs Rit de Cássi Alves Nunes, Cássio Loureiro Clvo, Lineu Bernrdi Filho, Cludi Regin Minutti e Antônio Augusto Lopes que prticiprm d elorção do projeto dest dissertção medinte condução de um teste preliminr n disciplin Produção e Tecnologi de Sementes. À Keid, por seu crinho e eficiênci com todos os lunos do mestrdo, enqunto secretári do Progrm. À técnic do Lortório de Sementes, Edn Antôni Torquto de Agostíni, por su tenção e colorção n relizção d prte prátic d pesquis. os lunos. Aos demis funcionários d UNOESTE pel dedicção o tendimento

6 DEDICATÓRIA Ao Lendro, meu mrido e compnheiro, que soue compreender minh dedicção o mestrdo e colorou pr su relizção. A Aprecid, minh mmãe, que sempre me estimulou pr o primormento profissionl.

7 [...] nd é fixo pr quele que lterndmente pens e sonh [...] Gston Bchelrd

8 RESUMO Tolerânci cruzd induzid por choque térmico n germinção de sementes de feijão so estresse hídrico Estresse pode ser definido como um ftor externo, que exerce influênci desvntjos sore plnt. Em regiões tropicis, s culturs grícols sofrem estresse iótico principlmente por períodos de deficiênci de águ e excesso de tempertur. A tolerânci cruzd permite às plnts se climtrem um gm de diferentes estresses pós exposição um estresse específico. O ojetivo deste trlho foi vlir tolerânci o estresse hídrico durnte germinção ds sementes de feijão so influênci d tolerânci cruzd induzid por choque térmico. As sementes de feijão cultivr IAPAR 81 form sumetids o processo de emeição, em sustrto ppel-tolh umedecido com águ pur so tempertur de 20ºC por 24 hors. A seguir, prte foi mntid ness tempertur e prte trnsferid pr o choque frio por 24 hors 7ºC no ensio 1 e 13ºC no ensio 2 e outr prte pr o choque quente por 24 hors 38 o C no ensio 1 e 33 o C no ensio 2, sem troc do sustrto. Tnto s sementes que pssrm pelo choque como s que não pssrm (controle) form trnsferids pr sustrto ppel simulndo diferentes potenciis hídricos, 0; -0,6; -0,9 e -1,2MP, no ensio 1 e 0;-0,3; -0,6; -0,9 e 1,2MP no ensio 2, induzidos por mnitol ns seguintes concentrções: 0; 22,29; 44,58; 66,87 e 89,17 g.l -1. Os trtmentos form vlidos por meio d porcentgem de germinção, plântuls normis e sementes morts; vlições do desenvolvimento como mss sec d prte ére, mss sec de riz, mss sec totl e relção riz/prte ére. O melhor desempenho ds sementes que pssrm por choque, de 7 o C por 24h ou de 33 o C por 24h, à restrição hídric no início do desenvolvimento, permite firmr que ocorreu indução de tolerânci cruzd e que est pode ser induzid no início do processo de emeição em sementes de feijão. Plvrs-Chve: Phseolus vulgris L., déficit hídrico, resistênci, estresse térmico

9 ABSTRACT Cross tolernce induced y therml shock in the en seed germintion under wter deficit Stress could e defined s n externl fctor tht could cuse some disdvntgeous influence over the plnt. In tropicl regions, crops suffer non iotic stress especilly due to wter deficit nd high temperture. Cross tolernce llow the plnts to e cclimted fter short exposition to specific stress. The ojective of this work ws to verify the wter stress tolernce during en seed germintion influenced y therml shock induced cross tolernce. Seed of common en cv IAPAR 81 were sumitted to the imiition in sustrte pper with pure wter t 20ºC for 24h. One third of the seeds were mintined in tht temperture. One third were sumitted to cold shock for 24h t 7ºC in the first ssy nd 13ºC in the second nd the finl prt were sumitted to het shock for 24h t 38ºC nd 33ºC s used for the cold shocks; in ll experiments there ws no chnge of sustrte. Seeds sumitted or not to shock were trnsferred to pper sustrte simulting hydric potentil of 0; -0.6; -0,9 nd -1.2MP, in the first experiment nd 0;-0.3; -0.6; -0.9 nd -1.2MP in the second experiment using mnnitol t: 0; 22.29; 44.58; e g.l -1. Tretments were evluted y germintion percentge, norml plnts nd ded seeds. Seedling evlution ws done with shoot, root nd totl dry mtter nd y reltion of root/shoot. The est development, in wter restriction in the erly germintion, ws of tht seeds tht pssed through 7ºC or 33ºC during 24h, wht llowed the ffirmtion tht induced cross tolernce occurred nd tht could e induced in the eginning of the imiition in en seeds. Key-Words: Phseolus vulgris L., wter stress, resistnce, temperture stress

10 LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 FIGURA 2 FIGURA 3 FIGURA 4 - Germinção (A), plântuls normis (B) e sementes morts (C) de feijão pré trtds e não pré trtds com choque frio (7 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 1. Presidente Prudente, * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci 25 - Mss sec de prte ére (A), mss sec de riz (B), mss sec totl (C) e relção riz/prte ére (D) de sementes de feijão pré trtds e não pré trtds com choque frio (7 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 1. Presidente Prudente, R/PA relção riz/prte ére. * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci 26 - Germinção (A), plântuls normis (B) e sementes morts (C) de feijão pré trtds e não pré trtds com choque frio (13 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 2. Presidente Prudente, * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci 28 - Mss sec de prte ére (A), mss sec de riz (B), mss sec totl (C) e relção riz/prte ére (D) de sementes de feijão pré trtds e não pré trtds com choque frio (13 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 2. Presidente Prudente, R/PA relção riz/prte ére. * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente 29 pelo teste F com 5% de significânci

11 FIGURA 5 FIGURA 6 FIGURA 7 FIGURA 8 - Germinção (A), plântuls normis (B) e sementes morts (C) de feijão pré trtds e não pré trtds com choque quente (38 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 1. Presidente Prudente, * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci 31 - Mss sec de prte ére (A), mss sec de riz (B), mss sec totl (C) e relção riz/prte ére (D) de sementes de feijão pré trtds e não pré trtds com choque quente (38 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 1. Presidente Prudente, R/PA relção riz/prte ére. * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci 32 - Germinção (A), plântuls normis (B) e sementes morts (C) de feijão pré trtds e não pré trtds com choque quente (33 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 2. Presidente Prudente, * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci 33 - Mss sec de prte ére (A), mss sec de riz (B), mss sec totl (C) e relção riz/prte ére (D) de sementes de feijão pré trtds e não pré trtds com choque quente (33 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 2. Presidente Prudente, R/PA relção riz/prte ére. * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci 34

12 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 12 2 REVISÃO DE LITERATURA 14 3 OBJETIVO 21 4 MATERIAL E MÉTODOS 22 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO 24 6 CONCLUSÃO 37 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 38

13 12 1 INTRODUÇÃO O feijão é um cultur limentíci muito importnte pr nutrição do rsileiro, principlmente pr s cmds menos fvorecids d populção rsileir, emor s tendêncis indiquem que, com o umento d prticipção ds mulheres no mercdo de trlho e umento de rend d populção, hj diminuição de consumo de feijão que é sustituído por limentos mis nores como crnes, leite e derivdos, verdurs, legumes, ovos e fruts (PESSÔA, 2000). Atulmente, os produtores de feijão podem ser clssificdos em dois grupos: os pequenos, que ind usm ix tecnologi e têm su rend ssocid às condições climátics, concentrdos n produção ds águs (primeir sfr); e um segundo grupo, que us produção mis tecnificd, com lt produtividde, plntio irrigdo por pivô-centrl, concentrdo ns sfrs d sec e do inverno (segund e terceir sfr). A primeir sfr, conhecid como sfr ds águs, é plntd entre gosto e outuro e tem como principis regiões produtors o Rio Grnde do Sul, Snt Ctrin, Prná, São Pulo e região de Irecê n Bhi, que plnt de outuro dezemro. Em gerl ess sfr responde por 1/3 d ofert nul. A segund sfr é plntd de ril junho, sendo mior prte dos produtores do Sul-Sudeste, e é usd como rotção pr s áres de cultivo de soj e milho. Pr os produtores do Norte, Centro-Oeste e Nordeste, é primeir e únic sfr do no. Destcm-se n produção os estdos de Rondôni, Cerá, Pernmuco, Prná, Mins Geris, São Pulo e Goiás. Ess sfr represent hoje metde do totl nul de feijão produzido no Brsil. A terceir e últim sfr é conhecid como sfr de inverno e é plntd em junho/julho nos estdos de São Pulo, Mins Geris, Goiás e Bhi (Brreirs), sempre so sistem irrigdo com pivô-centrl, tingindo lt produtividde e stecendo o mercdo entre o finl d comercilizção d segund sfr e o início d primeir (PESSOA, 2000). A produção totl de feijão no Brsil é de, proximdmente, 3,4 milhões de tonelds (IBGE, 2007). Sendo cultivdo prticmente em todo o território ncionl e durnte váris épocs do no, os elementos climáticos que mis influencim produção são

14 13 tempertur, precipitção pluvil e rdição solr. As fses de emergênci e desenvolvimento inicil, florescimento e frutificção são crítics pr produção. N emergênci são prticulrmente importntes tempertur, disponiilidde de águ pr o processo de germinção e profundidde de semedur. No entnto, s condições necessáris nem sempre são encontrds no miente de produção. Estresse pode ser definido como um ftor externo, que exerce influênci desvntjos sore plnt. As plnts desenvolvem estrtégis pr responder cd mudnç mientl, monitorndo o miente que s rodeim e justndo seus sistems metólicos. Tolerânci o estresse é ptidão d plnt pr enfrentr um miente desfvorável. Qundo exposts um estresse específico s plnts podem dquirir tolerânci outro, fenômeno esse conhecido como tolerânci cruzd. A tolerânci cruzd tem sido estudd ns fses mis vnçds do ciclo ds plnts, sendo poucos os estudos ns fses iniciis. Neste sentido, procurou-se empregr temperturs lts e ixs, durnte fse de emeição de sementes de feijão, n tenttiv de indução d hilidde de tolerânci outro ftor mientl, deficiênci hídric. Assim, possiilidde de indução de tolerânci cruzd durnte emeição de sementes é perspectiv de primormento dos estudos no sentido de definição de possíveis trtmentos de sementes. A escolh do feijão, neste estudo, se justific por su sensiilidde à tempertur e deficiênci hídric durnte fse inicil d cultur, por su importânci econômic e por ser um cultur plntd em todo território ncionl, em três sfrs distints e, portnto, sujeit grndes vrições climátics (tempertur e disponiilidde hídric) em seus diversos períodos de semedur.

15 14 2 REVISÃO DE LITERATURA Estresse pode ser definido como um ftor externo, que exerce influênci desvntjos sore plnt (TAIZ; ZEIGER, 2004). Estresse hídrico e tempertur fetm produtividde ds culturs e limitm expnsão d gricultur em muits regiões do mundo (SONG et l., 2005). O modo como s plnts respondem o estresse é crucil pr produtividde. Pel perspectiv grícol, miente desfvorável constitui o ftor mis significtivo conduzindo sustncil diminuição n produtividde. As plnts desenvolverm estrtégis únics pr responder cd mudnç mientl, exustivmente monitorndo o miente que s rodeim e justndo seus sistems metólicos pr mnter homeostse. A severidde do estresse, genétic e históri individul determinm cd di sorevivênci ou morte (PASTORI; FOYER, 2002). Tolerânci o estresse é ptidão d plnt pr enfrentr um miente desfvorável (TAIZ; ZEIGER, 2004). As plnts se climtm o estresse iótico e iótico por disprrem um csct ou rede de eventos que inici com percepção do estresse e termin com expressão de um conjunto de genes lvo fzendo uso de rots e componentes comuns em respost o estresse e permitindo às plnts se climtrem um gm de diferentes estresses pós exposição um estresse específico (PASTORI; FOYER, 2002). Este fenômeno, que é conhecido como tolerânci cruzd, pode ser explicdo por lto gru de soreposição entre conjuntos de genes determinntes d tolerânci um estresse prticulr (RIZHSKY et l., 2002; FOOLAD et l., 2003) ou devido os mecnismos de sinlizção e respost o estresse envolverem rots metólics comuns (BORISOVA et l., 2001). Adptção, no entnto, em gerl se refere um nível de resistênci dquirido por processo de seleção durnte muits gerções (TAIZ; ZEIGER, 2004). A dptção de um espécie um miente desfvorável é um forte requisito pr su sorevivênci (GIMALOV et l., 1996). A interção genótipo-miente é chve determinnte pr composição dos tecidos (ftores de qulidde), ntomi, morfologi e desenvolvimento. As plnts têm que integrr um diversidde de sinis mientis e metólicos que junto regulm expressão gênic durnte o estresse. Não é

16 15 estrnho que um sistem comum de sinis tem promovido defess e proteção contr os desfios de um miente dnoso (PASTORI; FOYER, 2002). Exemplos de tolerânci cruzd envolvem deficiênci hídric e excesso de clor ou vice-vers (RIZHSKY et l., 2002), excesso de clor e slinidde (SONG et l., 2005), excesso de clor e estresse de frio (TAKAHASHI et l., 1994), rdição UV-B e deficiênci de águ (BORISOVA et l., 2001). A deficiênci hídric muits vezes está ssocid à slinidde n iosfer ds rízes e o estresse por clor ns folhs (resultnte de diminuição do esfrimento evportivo devido à ix trnspirção), enqunto o resfrimento e o congelmento levm reduções n tividde hídric e estresse osmótico (TAIZ; ZEIGER, 2004). Emor hj muits informções sore tolerânci em plântuls ou em estágios posteriores, há pouc informção n relção de tolerânci cruzd em sementes germinndo e em plântuls muito jovens (SONG et l., 2005). As temperturs crdeis tempertur mínim, máxim e ótim - têm nortedo inúmeros trlhos envolvendo o desenvolvimento vegetl, em prticulr n áre d germinção de sementes. Assim, oserv-se que germinilidde é máxim dentro de fix vriável de tempertur, cim e ixo d qul germinção finl tende diminuir (LABOURIU, 1983). Tnto culturs de clim temperdo e tropicl sofrem injúris qundo exposts ixs temperturs. Injúri por frio é um desordem fisiológic que se desenvolve em lgums plnts tropicis e sutropicis, qundo exposts à tempertur ixo de C, ms não congelntes. Como sintoms de injúri por ix tempertur podem ser citdos germinção e crescimento reduzido e diminuição d viilidde (ZAITER et l., 1994; RAB; SALTVEIT, 1996; SABEHAT et l., 1996). Pr verificr o efeito de lts ou ixs temperturs, constntes ou em ciclos lterndos, s sementes de 10 genótipos de feijoeiro form germinds e determinção de prolin foi utilizd como indicdor de estresse. Mchdo Neto et l. (2004) concluírm que prolin pode ser usd como indictivo de estresse por tempertur ns linhgens responsivs, 24h pós exposição. As temperturs de choque utilizds form 8 e 37 o C. Em feijoeiro tmém tem sido oservd um relção entre tx de germinção e tx de crescimento, ou sej, plnts que presentm germinção

17 16 lent, muito provvelmente presentrão crescimento lento. Em fce dess crcterístic d trio Phseolee, em prticulr do gênero Phseolus, diversos estudos (BRAAK; KOISTRA, 1995; HARDWICK; ANDREWS, 1980; ZAITER et l., 1994) têm sido relizdos no sentido de se desenvolverem linhgens tolerntes ixs temperturs - pr regiões de clim frio ou pr temperturs considerds supr ótims pr regiões sujeits à temperturs elevds. Ess últim condição é prticulrmente mrcnte em regiões tropicis, que incluem mior proporção do território rsileiro, e onde não é rr tempertur do solo exposto tingir vlores d ordem de C. Em experimento relizdo em um solo Argissolo Vermelho Amrelo distrófico rênico, tempertur do solo foi determind durnte todo o ciclo do feijoeiro, relizndo-se leitur cd 10 min., em um sistem utomtizdo instldo n profundidde de 0,025 0,1m. N menor profundidde, o plntio direto seguido de um rção e um grdgem presentou tempertur máxim de 42,2 o C, o plndio direto removido por escficdor de 43,7 o C e o plntio direto de 36,1 o C (SILVA et l., 2006). Em feijão, fix de tempertur ótim estri entre 18 e 31 C, enqunto que fix de tempertur máxim entre 35 e 39 o C e mínims entre 8 13 o C; temperturs cim de 40 o C fortemente iniirm germinção (MACHADO NETO et l., 2006). De mneir similr os processos desencdedos por estresse com temperturs lts, s ixs tmém podem produzir lterções no metolismo protéico. Todvi, s resposts choques frios são diferentes ds resposts lts temperturs (GIMALOV et l., 1996). Em cultivres/linhgens de feijoeiro tolerntes o frio, oservou-se um umento n síntese de certs proteíns em plântuls sumetids ixs temperturs (ZAITER et l., 1994). A disponiilidde de águ e mneir como el é sorvid pels sementes fet germinção, o desenvolvimento inicil ds rízes e elongção d prte ére (BRACCINI et l., 1996; ROSSETO et l., 1997; MACHADO NETO et l., 2004; COSTA et l., 2004; MACHADO NETO et l., 2006). Estes ftores são ltmente influencidos pelo potencil mtricil, pel textur do solo e áre de contto solo/riz. Potenciis muito negtivos do sustrto, especilmente no início d germinção, podem diminuir sorção de águ e iniir totlmente germinção (BRACCINI et l., 1996).

18 17 Trlhos com sementes de diverss espécies têm sido conduzidos so condições de deficiênci hídric, com o ojetivo de se determinr o vigor em condições de estresse hídrico. Pr tnto, são usds diverss soluções osmótics pr simulr um miente com pouc umidde. Dentre ests pode-se citr: PEG (polietileno glicol), Brccini et l. (1996), Brccini et l. (1998); Mnitol, Brccini et l. (1996), Sntos et l. (1996), Mchdo Neto et l. (2004); CCl 2 (cloreto de cálcio), Brccini et l. (1996), Mores e Menezes (2003); KCl (cloreto de potássio), Mores e Menezes (2003) e NCl (cloreto de sódio) Brccini et l. (1996), Mores e Menezes (2003). Estudos usndo gentes osmóticos pr simulção de deficiênci de águ no início d germinção indicrm que sementes de soj de diferentes tmnhos form pouco fetds té o potencil de -1,2MP, usndo mnitol (COSTA et l., 2004). Sementes de feijão germinds em diferentes potenciis hídricos otidos prtir de soluções osmótics de mnitol, CCl 2, KCl e NCl mostrrm que s soluções de mnitol e CCl 2 não presentrm diferençs esttístics n miori dos resultdos nlisdos té concentrção de -0,6MP, enqunto s soluções de KCl e NCl, lém de funcionrem como reguldores osmóticos, mnifestrm toxidez às sementes de feijão, não sendo recomendds, portnto, como simuldores de deficiênci hídric (MACHADO NETO et l., 2006). Em condições de plen disponiilidde de águ no solo, s sementes, principlmente s mis secs, podem sorver águ rpidmente, ocsionndo rupturs em seus tecidos, com conseqüentes prejuízos à germinção (BRAGA et l., 1999; SOUZA; CARDOSO, 2000) sendo que plnt de feijão (Phseolus vulgris L.) possui grnde sensiilidde à flt de águ pós semedur; vlores superiores -3,5 tm (-0,35MP), no solo, podem reduzir drsticmente germinção e elongção de céluls (DURVAL; FANCELLI, 2000), contudo, pós 6 dis, em condições de deficiênci hídric, -1,2MP, simuld com mnitol e CCl 2, hvi germinção, em lortório, em sementes de cultivres de feijoeiro (MACHADO NETO et l., 2006). Sementes de feijão, com diferentes potenciis fisiológicos, expostos o estresse hídrico induzido por mnitol, presentrm redução n germinção, primeir contgem, velocidde de germinção, comprimento e peso seco de prte ére e de rízes, em como um umento do número de plântuls normis em

19 18 potenciis de -0,4-0,6MP (BRAGA et l., 1999); em soj, efeito semelhnte ocorreu em sementes sumetids o estresse hídrico por cloreto de sódio (SANTOS et l., 1996), ou por NCl, mnitol e PEG6000 (BRACCINI et l.,1996). Mrur et l. (1994) rgumentm que tecidos vegetis mostrm diverss lterções ds vis metólics em respost o déficit hídrico, podendo ests ocorrer em um destes três níveis: i) perturções ds vis metólics levndo um cúmulo ou perd de metólitos; ii) lterções ds tividdes enzimátics; iii) lterções dos pdrões protéicos. Proteíns desempenhm um ppel fundmentl n modulção d respost d plnt o estresse. Ferguson et l. (1990) citm que temperturs elevds podem diret ou indiretmente injurir proteíns vegetis, pel intivção de enzims, por lterções n conformção de peptídeos ou por desestruturção de complexos em memrns. Um ds funções ds proteíns de choque térmico está relciond à prevenção d desnturção de proteíns durnte desidrtção celulr (NEPOMUCENO et l., 2002). Dentro desse cmpo, importntes vnços tem sido relizdos no entendimento ds resposts moleculres temperturs lts ou choque de clor (VIERLING,1991). Arújo et l. (2003) testm que plnts de oito cultivres de feijão sumetids, pós o período de crescimento, o choque de dus hors 40 o C, exiirm hilidde de expressão de proteíns de choque térmico de pequeno peso moleculr. Por outro ldo, sementes secs não presentrm um nd específic d frção ds proteíns resistentes o clor em um estudo no qul s sementes erm sumetids lts temperturs de secgem (JOSE et l., 2005). Em respost elevções repentins de tempertur de 5 10 C s plnts produzem um conjunto único de proteíns, identificdo como proteíns de choque térmico (HSP; do inglês, het shock proteins). A mior prte ds HSPs uxili s céluls suportr o estresse térmico, funcionndo como chperons moleculres. As céluls induzids à síntese de HSPs mostrm desenvolvimento d tolerânci térmic e podem tolerr exposição temperturs que, do contrário, são letis. Algums HSPs não estão relcionds exclusivmente o estresse por tempertur lt. Els são tmém induzids por condições mientis em diferentes, incluindo déficit hídrico, lesão, tempertur ix e slinidde (TAIZ; ZEIGER, 2004). As HSPs encontrds em plnts são clssificds em cinco

20 19 clsses de cordo com o peso moleculr como segue: HSP100 ( kD), HSP90 (80-94kD), HSP70 (69-71kD), HSP60 (57-60kD) e smhsp (15-30kD); ess últim clsse tmém conhecid como proteíns de choque térmico de ixo peso moleculr (sm; do inglês, smll moleculr) (BOSTON et l., 1996). Alguns estudos testm que é possível tenur o estresse hídrico trvés d indução ds proteíns de choque térmico, de sustâncis osmoprotetors, como disscrídeos osmoprotetores, polimins ou enzims extrtors de rdicis livres (MAITY et l., 2000; McCUE et l., 2000; MATOVINA; BLAKE, 2001; SHIM et l., 2003; PANDA; KHAN, 2004; WAHID; SHABBIR, 2005; NEID; BIESBOER, 2005; KUMARI et l., 2006). Nesse sentido, tenução do estresse hídrico foi otid em sementes sumetids às soluções de PEG6000 crescids de polimins (putrescin e espermidin), devido o significtivo umento n porcentgem de germinção (FONSECA; PEREZ, 2003). Por outro ldo, tolerânci cruzd pode ser um importnte mecnismo de tenução do estresse. Mrin et l. (2004) reltm que o efeito do lumínio ssocido o estresse hídrico n germinção de sementes de gundu foi evidencido té -0,9MP, onde s menores concentrções de lumínio (0 5mmol.dm -3 ) estimulrm o desenvolvimento ds plântuls em condições de estresse hídrico té -0,6MP. Em trigo, sementes pré-trtds 33 o C ou em solução -0,8MP de NCl por diversos períodos umentrm tolerânci o suseqüente estresse hídrico ou de clor, mensurdo por porcentgem de germinção e mss sec de plântuls 5 dis pós o início do experimento (SONG et l., 2005). Cyuel et l. (2001) estudrm o pré-trtmento de plântuls com solução de NCl pr umentr produtividde de tomte irrigdo com águ slin. Os resultdos permitirm inferir climtção de plnts de tomte o crescimento em condições slins pós 15 dis de pré-trtmento com ix concentrção de NCl (metde) do que quel usd durnte o crescimento. Após 20 dis de trtmento (100mM de NCl), iomss de plnts climtds umentou significtivmente em comprção àquels não trtds, qundo o pré-trtmento foi plicdo à plântuls de cinco folhs, ms não no estágio de dus folhs. Estes resultdos indicrm que mudnçs, em crescimento e fisiologi, induzids por prétrtmento no estádio de plântul, são mntidos durnte o ciclo de vid d plnt.

21 20 Assim, esper-se que o emprego de temperturs lts ou ixs, durnte um fse em que semente poss responder o estímulo ou sej, durnte emeição, poss induzir expressão de genes, possiilitndo às plântuls em crescimento desenvolverem hilidde de tolerânci os outros ftores mientis, como por exemplo deficiênci hídric, configurndo-se um tolerânci cruzd, rindo possiilidde de plicção d técnic como trtmento de sementes por empress produtors.

22 21 3 OBJETIVO Avlir indução de tolerânci cruzd durnte germinção ds sementes e desenvolvimento inicil ds plântuls de feijão Avlir o efeito do choque térmico n indução d tolerânci cruzd conseqüente tolerânci o estresse hídrico durnte germinção de sementes de feijão.

23 22 4 MATERIAL E MÉTODOS Os ensios form conduzidos no Lortório de Análise de Sementes d Universidde do Oeste Pulist (UNOESTE), loclizd em Presidente Prudente SP. Form utilizds sementes de feijão do cultivr IAPAR 81, otids junto o Instituto Agronômico do Prná (IAPAR), em dois ensios, conduzidos respectivmente nos meses de outuro de 2005 e fevereiro de As sementes form sumetids o processo de emeição, em sustrto ppel-tolh, umedecido com águ pur, n proporção 2,25 vezes o peso do sustrto seco, so tempertur de 20ºC por 24 hors. A seguir, prte foi mntid ness tempertur e prte trnsferid pr o choque frio por 24hors 7ºC no ensio 1 e 13ºC no ensio 2, otido em câmr climátic, e outr prte pr o choque quente por 24 hors 38 o C no ensio 1 e 33 o C no ensio 2, otido em equipmento tipo nho-mri, sem troc do sustrto. Tnto s sementes que pssrm pelo choque, como s que não pssrm (controle), form trnsferids pr sustrto ppel-tolh simulndo diferentes potenciis hídricos, ou sej, 0; -0,6; -0,9 e -1,2MP, no ensio 1 e 0;-0,3; - 0,6; -0,9 e 1,2MP no ensio 2, induzidos por soluções contendo mnitol ns seguintes concentrções: 0; 22,29; 44,58; 66,87 e 89,17 g.l -1, usndo fórmul de Vn t Hoff (BRAGA et l., 1999). Mnteve-se proporção de 2,25 vezes o peso do sustrto seco pr umedecimento do sustrto. Cd prcel foi compost por mostrs de 50 sementes disposts em três folhs de ppel-tolh, dus como se e um como coertur, enrolds e colocds em scos plásticos de polietileno. Foi relizd um únic contgem os sete dis pós semedur onde se computrm s plântuls normis, normis e sementes morts (BRASIL, 1992). Os resultdos form expressos em porcentgem. Pr vlição do crescimento ds plântuls, utilizrm-se s plântuls normis otids no teste de germinção que, depois de seccionds em prte ére e riz, form colocds em scos de ppel e secs em estuf 60 C por 48 hors. O mteril seco, pós um período pr esfrir em dessecdor, foi pesdo em lnç nlític com precisão de 0,001g, dptdo de Nkgw (1999). O delinemento experimentl utilizdo em cd experimento foi inteirmente csulizdo com trtmentos em rrnjo ftoril de 2 condições

24 23 (sementes sumetids e não sumetids o choque térmico) e 4 níveis, no ensio 1, e 5 níveis, no ensio 2, de potencil hídrico do sustrto com qutro repetições por trtmento. Os ddos porcentuis form normlizdos pel trnsformção de rcsen d riz qudrd de x Aplicou-se teste F,com % de significânci, pr nálise d vriânci e, qundo est foi significtiv, utilizou-se regressão polinomil pr nálise dos níveis de potencil e determinção de equções significtivs com menor gru do polinômio e com mior coeficiente de determinção (R 2 ). Pr nálise utilizou-se o progrm esttístico SANEST (ZONTA et l., 1984).

25 24 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO Com o umento d restrição de águ ocorreu diminuição d germinção (Figur 1A) em, proximdmente, 17% pr cd 1,0MP de redução no potencil, e umento de plântuls normis (16,33% pr cd 1,0MP de redução no potencil) pr s sementes que não pssrm pelo choque frio de 7 o C, enqunto que s sementes que pssrm pelo choque não presentrm perd de germinção com o umento d restrição hídric (Figur1 A e B). A porcentgem de sementes morts não lterou em função dos níveis de potencil hídrico (Figur 1C). Resposts promissors form otids pr os prâmetros relciondos com o desenvolvimento ds plântuls. Os resultdos mis expressivos ocorrerm no potencil de -1,2MP, que proporcionou centud restrição hídric. Neste potencil, s plântuls oriunds ds sementes que receerm o choque frio desenvolverm mior mss sec de prte ére (Figur 2A), mss sec de riz (Figur 2B) e mss sec totl de plântul (Figur 2C). A relção riz/prte ére não respondeu os níveis de potencil e o trtmento de choque (Figur 2D).

26 25 Germinção (%) Sem Choque(20T) Com Choque (7T) y (T7) = ỹ = 80 (ns) y (20T) = 17,095x + 88,914 R2 = 0,8185 * 0-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) A y(t20) = -16,33x + 11,60 R 2 = 0,7471* B 6 5 Médi Com e Sem Choque C Plântul Anorml (%) y (T7) = ỹ = 17 (ns) Semente Mort (%) y = ỹ = 3 (ns) 0 0-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) 0 0-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) FIGURA 1 - Germinção (A), plântuls normis (B) e sementes morts (C) de feijão pré trtds e não pré trtds com choque frio (7 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 1. Presidente Prudente, * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci

27 26 Mss Sec Prte Aére (g) 1,8 1,75 1,7 1,65 1,6 1,55 1,5 1,45 1,4 1,35 Sem Choque (20T) Com Choque (7T) y (T7)= -0,157x + 1,524 R 2 = 0,7895 ** y (T20) = ỹ = 1,61 (ns) 0-0,6-0,9-1,2 A Mss Sec Riz (g) 1,740 1,690 1,640 1,590 1,540 1,490 1,440 1,390 1,340 y (20T) = 0,3383x 2 + 0,2722x + 1,402 R 2 = 0,6812 ** y (7T) = 0,2392x + 1,337 R 2 = 0,7722 ** 0-0,6-0,9-1,2 B 3,500 Potencil Osmótico (MP) C 0,98 Potencil Osmótico (MP) D Mss Sec Totl (g) 3,400 3,300 3,200 3,100 3,000 y (T20) = 0,4059x 2 + 0,2949x + 2,9929 R 2 = 0,6879 ** y (T7) = 0,5618x 2 + 0,2532x + 2,934 R 2 = 0,9830 ** Relção R/PA 0,96 0,94 0,92 0,9 0,88 0,86 0,84 Médi Com e Sem Choque y = ỹ = 0,9 (ns) 2, ,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) 0,82 0-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) FIGURA 2 - Mss sec de prte ére (A), mss sec de riz (B), mss sec totl (C) e relção riz/prte ére (D) de sementes de feijão pré trtds e não pré trtds com choque frio (7 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 1. Presidente Prudente, R/PA relção riz/prte ére. * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci

28 27 No ensio 2 utilizou-se tempertur de 13 o C pr produzir o choque frio. As sementes que pssrm pelo choque germinrm mis que quels que não pssrm té o potencil de -0,9MP, com ponto de máximo clculdo em -0,29MP e máximo d função de 76,57% de germinção (Figur 3A). As sementes que pssrm pelo choque presentrm menor número de plântuls normis (ponto de mínimo) no potencil -0,25MP (Figur 3B). O número de sementes morts mnteve-se constnte em função d diminuição do potencil hídrico do sustrto, pr s sementes que não pssrm pelo choque, enqunto que s sementes que pssrm por pré-trtmento, 13 o C por 24h, presentrm menor incidênci de sementes morts no potencil de - 0,36MP e mínimo d função de 2,55% de sementes morts, enqunto s sementes controle mntiverm constnte o número de sementes morts em função do umento d deficiênci de águ, com médi de 5%, superior o mínimo otido pr s sementes pré trtds (Figur 3C). Com tempertur mis elevd, choque de 13 o C, não foi possível se detectr mior crescimento de plântuls pré-trtds qundo sumetids os níveis de restrição hídric, com exceção no potencil de -0,9MP (Figur 4A). O choque, no entnto, mnteve proximdmente constnte relção riz/prte ére. As sementes que não pssrm pelo choque responderm com desenvolvimento desequilirdo d riz em relção à prte ére (Figur 4D) o que não conteceu com s sementes que pssrm pelo choque. O mior desenvolvimento do sistem rdiculr em respost deficiênci de águ, não muito centud, é reltd n litertur (BRACCINI et l., 1996) o psso que plnts cultivds em condições dequds de umidde desenvolvem mior prte ére e menor sistem rdiculr (HUCK et l., 1983). Portnto, é possível inferir que o pré trtmento ds sementes tornou-s menos sensível o estresse. Lng e Thorpe (1986) oservrm que o potencil hídrico fet prtição de ssimildos que são preferencilmente envidos pr regiões com menores potenciis. Os resultdos oservdos pr mss sec de prte ére, mss sec de riz e mss sec totl com o pré-trtmento de 7 o C (Figur 2A, B e C) form indictivos de tolerânci cruzd, pois permitirm inferir que s sementes estressds pelo choque melhorrm o nível de respost o estresse suseqüente,

29 28 que, neste trlho, foi representdo pel deficiênci de águ. Os resultdos form mis expressivos nos miores níveis de deficiênci (-0,9 e -1,2MP) Sem Choque(T20) Com Choque (T13) A Germinção (%) y (T13)= -48,4126x 2-27,7619x + 72,5857 R 2 = 0,9988** y(t20) = 18,5x + 69,8 R 2 = 0,9354** ,3-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) Plântul Anorml (%) y(t13) = 34,1269x ,2857x + 22,9428 R 2 = 0,9987** y (T20) = -13,66x + 28,6 R 2 = 0,9072** B Semente Mort (%) y (T13) = 14,2857x ,4761x + 4,4714 R 2 = 0,9991* y (T20)= ỹ = 5 (ns) C ,3-0,6-0,9-1, ,3-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) Potencil Osmótico (MP) FIGURA 3 - Germinção (A), plântuls normis (B) e sementes morts (C) de feijão pré trtds e não pré trtds com choque frio (13 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 2. Presidente Prudente, * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci

30 29 Mss Sec Prte Aére (g) 1,03 0,83 0,63 0,43 0,23 0,03 Sem Choque (T20) Com Choque (T13) y (T20) = 0,8335x 2 + 1,7318x + 0,9573 R 2 = 0,9920** y (T13) = 0,2865x + 0,5 R 2 = 0,6772** 0-0,3-0,6-0,9-1,2 A Mss Sec Riz (g) 0,520 0,420 0,320 0,220 0,120 0,020 B y (T20) = 0,3511x 2 + 0,8085x + 0,5659 R 2 = 0,9847** y (T13)= 0,2935x + 0,3909 R 2 = 0,9105** 0-0,3-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) Potencil Osmótico (MP) Mss Sec Totl (g) 1,480 1,280 1,080 0,880 0,680 0,480 0,280 y (T20) = 1,18472x 2 + 2,540417x + 1,5232 R 2 = 0,9907** y (T13) = 0,5802x + 0,89175 R 2 = 0,9103** C Relção R/PA 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 y (T20) = -0,7625x + 0,5725 R 2 = 0,70** y (T13)= ỹ = 0,7202 (ns) D 0, ,3-0,6-0,9-1, ,3-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) Potencil Osmótico (MP) FIGURA 4 -. Mss sec de prte ére (A), mss sec de riz (B), mss sec totl (C) e relção riz/prte ére (D) de sementes de feijão pré trtds e não pré trtds com choque frio (13 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 2. Presidente Prudente, R/PA relção riz/prte ére. * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci O choque quente, de 38 o C por 24h, reduziu germinção. (Figur 5A). A cd redução de 1,0MP no potencil osmótico, o trtmento sem choque reduziu em 20,57% germinção, o psso que com o choque térmico germinção foi reduzid em 13,28%. Contudo, o trtmento sem choque prtiu de um germinção inicil superior (94,88%) em comprção com o trtmento com choque térmico (79,34%). Portnto, o choque quente (38 o C) não foi efetivo em mnter porcentgem de germinção ds sementes de feijão sumetids o estresse hídrico. A produção de plântuls normis (Figur 5B), ns sementes que não pssrm pelo choque, foi umentd em função d deficiênci hídric enqunto que

31 30 mesm, ds sementes que pssrm pelo choque, mntiverm-se constnte, porém um porcentgem mior. O número de sementes morts não foi influencido pelo choque quente nem pelos potenciis de águ (Figur 5C). Os prâmetros que vlirm o desenvolvimento de plântuls como mss sec de prte ére (Figur 6A), mss sec de riz (Figur 6B), mss sec totl (Figur 6C) e relção prte ére/riz (Figur 6D) indicrm que o choque quente foi prejudicil o desenvolvimento em todos os potenciis hídricos vlidos, indicndo que tempertur de 38 o C, mesmo que por 24h, foi suficiente pr centur deteriorção que cou por comprometer o desenvolvimento ds plântuls. Nesse sentido, mesmo que tenhm sido induzids reções metólics ds rots de tolerânci, os dnos cusdos pel deteriorção form superiores, levndo um desempenho inferior ds sementes sumetids o choque quente. So lts temperturs ocorrem lterções ns memrns celulres e enzims. As memrns tornm-se mis permeáveis os íons e ocorre umento d soluilizção e peroxidção dos lipídeos d memrn (BEWLEY; BLACK, 1994; MARCOS FILHO, 2005).

32 Sem Choque(20T) Com Choque (38T) A Germinção (%) y (38T) = 13,28x + 79,34 R 2 = 0,8415** y (20T) = 20,57x + 94,88 R 2 = 0,9632 ** 0-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) Plântul Anorml (%) y (38T)= ỹ = 27,6 (ns) y (20T) = -16,71x + 5,34 R 2 = 0,9435* 0-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) B Semente Mort (%) 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 C Médi Com e Sem Choque y = ỹ = 2,25 (ns) 0-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) FIGURA 5 - Germinção (A), plântuls normis (B) e sementes morts (C) de feijão pré trtds e não pré trtds com choque quente (38 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 1. Presidente Prudente, * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci

33 32 Mss Sec Prte Aére (g) 1,67 1,66 1,65 1,64 1,63 1,62 1,61 1,6 1,59 Médi Com e Sem Choque A y =ỹ =1,637 (ns) 0-0,6-0,9-1,2 Mss Sec Riz (g) 1,74 1,69 1,64 1,59 1,54 1,49 1,44 1,39 1,34 Sem Choque (20T) y (20T) = 0,344x2 + 0,273x + 1,5 R2 = 0,972 ** Com Choque (38T) y (38T)= 0,2512x2 + 0,1243x + 1,398 R2 = 0,9641 ** 0-0,6-0,9-1,2 B Potencil Osmótico (MP) Potencil Osmótico (MP) Mss Sec Totl (g) 3,35 3,3 3,25 3,2 3,15 3,1 3,05 3 2,95 y (20T) =ỹ = 3,21(ns) y (38T) = -0,2376x + 2,9208 R 2 = 0,9535 ** C Relção R/PA 1,1 1,05 1 0,95 0,9 0,85 0,8 0,75 y (20T) = 0,2272x 2 + 0,1406x + 0,8703 R 2 = 0,9498 ** y (38T) = 0,2102x 2 + 0,1806x + 0,907 R 2 = 0,8922 ** D 2,9 0,7 0-0,6-0,9-1,2 0-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) Potencil Osmótico (MP) FIGURA 6 - Mss sec de prte ére (A), mss sec de riz (B), mss sec totl (C) e relção riz/prte ére (D) de sementes de feijão pré trtds e não pré trtds com choque quente (38 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 1. Presidente Prudente, R/PA relção riz/prte ére. * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci No ensio 2, foi vlid redução d tempertur de choque quente de 38 pr 33 o C. Com pré-trtmento de 33 o C por 24h, germinção diminuiu 19,16% enqunto ns sementes não trtds germinção diminuiu 18,5% pr cd 1,0MP (Figur 7A). No entnto, o trtmento sem choque prtiu de um germinção inferior (69,8%) em relção o trtmento com choque (77,7%) permitindo inferir que o choque térmico de 33 o C foi efetivo pr tornr s sementes mis pts pr suportr o estresse com conseqüente diminuição n ocorrênci de plântuls normis no nível zero de potencil, 21,0% ns sementes com choque e 28,6% ns sementes controle (Figur 7B). A incidênci de sementes morts foi crescente ns sementes não trtds (4,83% pr cd 1,0MP de decréscimo no potencil) enqunto foi constnte ns sementes trtds, porém em nível inferior o ds não trtds, nos potenciis ixo de -0,3MP (Figur 7C).

34 33 Em sementes não trtds, o desenvolvimento de plântuls foi mior qundo não houve restrição hídric, potencil zero (Figur 8A e C). Com restrição hídric, o desenvolvimento ds plântuls, nlisdo pel mss sec de prte ére (Figur 8A), de riz (Figur 8B) e totl (Figur 8C), foi mior ns sementes sumetids o pré-trtmento de choque térmico de 33 o C. Nests últims, relção riz/prte ére mnteve-se constnte com o umento d restrição hídric, enqunto s sementes não trtds responderm com umento d relção riz/prte ére (Figur 8D). A tempertur de 33 o C foi mis dequd o pré-trtmento e permitiu expressão de respost de tolerânci cruzd onde s sementes pré-trtds desenvolverm plântuls mis tolerntes o estresse hídrico. 80 Sem Choque(T20) Com Choque (T33) A Germinção (%) y (T20) = 18,5x + 69,8 R 2 = 0,9354** y(t33) = 19,166x + 77,7 R 2 = 0,9875** ,3-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) Plântul Anorml (%) y (T20)= -13,66x + 28,6 R 2 = 0,9072** y (T33) = -17,16x + 21,0 R 2 = 0,9043** B Semente Mort (%) y (T20)= -4,833x + 1,6 R 2 = 0,8245** y(t33)= ỹ= 2,6 (ns) C ,3-0,6-0,9-1, ,3-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) Potencil Osmótico (MP) FIGURA 7 - Germinção (A), plântuls normis (B) e sementes morts (C) de feijão pré trtds e não pré trtds com choque quente (33 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 2. Presidente Prudente, * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci

35 34 1,2 Sem Choque (T20) Com Choque (T33) A 0,71 B Mss Sec Prte Aére (g) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 y (T33)= 0,4223x + 0,6917 R2 = 0,9273** y (T20)= 0,8335x2 +1,7312x + 0,9573 R2 = 0,992** 0-0,3-0,6-0,9-1,2 Mss Sec Riz (g) 0,61 0,51 0,41 0,31 0,21 0,11 0,01 y (T33) = -0,2349x 2 + 0,1180x + 0,5507 R 2 = 0,9578** y (T20) = 0,35119x 2 + 0,8089x + 0, R 2 = 0,9847** 0-0,3-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) C Potencil Osmótico (MP) D Mss Sec Totl (g) 1,7 1,5 1,3 1,1 0,9 0,7 0,5 0,3 y (T33)= 0,8223x + 1,2848 1,8 R 2 = 0,9294** y (T20) = 1,1847x 2 + 2,5404x + 1,5232 R 2 = 0,9907** Relção R/PA 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 y (T20) = -0,7625x + 0,5725 R 2 = 0,7001** y (T33) =ỹ = 0,77222 (ns) 0,1 0-0,3-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) 0,4 0-0,3-0,6-0,9-1,2 Potencil Osmótico (MP) FIGURA 8 - Mss sec de prte ére (A), mss sec de riz (B), mss sec totl (C) e relção riz/prte ére (D) de sementes de feijão pré trtds e não pré trtds com choque quente (33 o C) e sumetids os diferentes níveis de potencil osmótico no ensio 2. Presidente Prudente, R/PA relção riz/prte ére. * Equções otids por regressão polinomil qundo foi verificd significânci do ftor potencil osmótico n nálise de vriânci pelo teste F. R 2 coeficiente de determinção d equção. N verticl, de um mesmo potencil osmótico, pontos seguidos por letrs distints diferem significtivmente pelo teste F com 5% de significânci A tolerânci cruzd tem sido demonstrd em diferentes espécies no estádio de plântul ou posteriores, ms existem dúvids sore possiilidde de indução em sementes germinndo ou em plântuls muito jovens (SONG et l., 2005). Em sementes secs prece não ser possível induzir proteíns resistentes o clor como foi demonstrdo por Jose et l. (2005) em um estudo no qul s sementes erm sumetids lts temperturs de secgem. Em outro estudo, plântuls de tomte não responderm com tolerânci cruzd té tingirem 5 folhs, porém neste estágio ocorreu indução o estresse com o pré-trtmento que form mntidos pelo ciclo de vid d plnt (CAYUELA et l., 2001). Os resultdos otidos

36 35 neste trlho permitem firmr que foi possível induzir tolerânci cruzd no início do processo de germinção, pós 24h de emeição, em sementes de feijão, principlmente com choque térmico de 7 e 33 o C. O emprego de 38 o C foi prejudicil por cusr centud deteriorção às sementes. Pr conter os efeitos do estresse, plnts inicim um processo de climtção. Este processo pode requerer mudnçs no fluxo de metólitos trvés de diferentes rots metólics, supressão de rots que podem envolver produção de espécies retivs de oxigênio, indução de vários genes de defes tl como ds proteíns de choque quente (HSPs) e de enzims seqüestrdors de rdicis livres (VIERLING, 1991). O complexo de sinlizção, ssocido com sensiilidde o estresse, tivção de defess e rots de climtção, envolve espécies retivs de oxigênio, cálcio, proteíns regulds por cálcio, redes de proteíns kinses e inter-relção entre diferentes ftores de trnscrição (BOWLER; FLUHR, 2000). A tolerânci cruzd pode ser explicd pelo lto gru de soreposição entre conjuntos de genes determinntes d tolerânci um estresse prticulr (RIZHSKY et l., 2002; FOOLAD et l., 2003) ou os mecnismos de sinlizção e respost envolverem rots metólics comuns como respirção ou fotossíntese (BORISOVA et l., 2001). N litertur são escssos os exemplos de tolerânci cruzd otidos em sementes germinndo. No entnto, Mrin et l. (2004) reltrm o efeito do lumínio ssocido o estresse hídrico n germinção de sementes de gundu evidencido té -0,9MP, onde s menores concentrções de lumínio (0 5mmol.dm -3 ) estimulrm o desenvolvimento ds plântuls em condições de estresse hídrico té -0,6MP. Em trigo, sementes pré-trtds 33 o C ou em solução -0,8MP de NACl, por diversos períodos, umentrm tolerânci o suseqüente estresse hídrico ou de clor, mensurdo por porcentgem de germinção e mss sec de plântuls, 5 dis pós o início do experimento (SONG et l., 2005). Os resultdos otidos neste trlho indicrm que plicção de choque frio, pós 24h de emeição, por 24h 7 ou 33 o C, permitiu às plântuls suportrem o estresse hídrico suseqüente simuldo por soluções de mnitol.

37 36 6 CONCLUSÃO O melhor desempenho, ds sementes que pssrm por choque, de 7 o C ou de 33 o C, por 24h, à restrição hídric no início d germinção permite firmr que ocorreu indução de tolerânci cruzd e que est pode ser induzid no início do processo de emeição em sementes de feijão.

38 37 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARAÚJO, S. J. L.; RUMJANEK, N. G.; PINHEIRO, M. M. Smll het shock proteins genes re differentilly expressed in distinct vrieties of common en. Brzilin Journl of Plnt Physiology, Pelots, v. 15, n. 1, p , BEWLEY, J. D.; BLACK, M. Seeds: physiology of development nd germintion. 2.ed. New York: Plenum press, p. BORISOVA, T. A. et l. Het shock increses the tolernce of Plnts to UV-B rdition: 1. growth, development, nd wter supply to tissues. Journl of Plnt Physiology, Moscow, v. 48, n. 4, p , BOSTON, R. S.; VIITANEN, P. V.; VIERLING, E. Moleculr chperones nd protein folding in plnts. Plnt Moleculr Biology, v. 32, n. 1-2, , BOWLER, C.; FLUHR, R. The role of clcium nd ctivted oxygens s signls for controlling cross-tolernce. Trends Plnt Science, London, v. 5, p , BRAAK, J. P.; KOISTRA, E. A. susccesful cross etween Phseolus vulgris L. nd Phseolus ritensis Jones, with the id of emryor culture. Euphytic, Wgeningen, v. 24, p , BRACCINI, A. L. et l. Germinção e vigor de sementes de soj so estresse hídrico induzido por soluções de cloreto de sódio, mnitol e polietilenoglicol. Revist Brsileir de Sementes, Pelots, v. 18, n. 1, p , BRAGA, L. F. et l. Efeito d disponiilidde hídric do sustrto n qulidde fisiológic de sementes de feijão. Revist Brsileir de Sementes, Pelots, v. 21, n. 2, p , BRASIL, Ministério d Agricultur. Regrs pr nálises de sementes. Brsíli: SNAD/DNDV/CLAV, p CAYUELA, E. et l. NCl pre-tretment t the seedling stge enhnces fruit yield of tomto plnts irrigted with slt wter. Plnt nd soil, Amsterdm, v. 230, p , 2001.