Seed germination of Melocactus zehntneri (Cactaceae) submitted to water and saline stress

Authors

DOI:

https://doi.org/10.18378/rvads.v16i3.8441

Keywords:

Salinity, PEG 6000, Cactus, Germination

Abstract

The seeds are subject to multiple stresses, such as water and salt stress, which limit imbibition and its chances of germination. Therefore, the aim of this study was to evaluate the germination behavior of seeds of Melocactus zehntneri (Britton & Rose) Luetzelb. (Cactaceae) when subjected to water and saline stress. From a completely randomized block experimental design, the water deficit was simulated with PEG6000 solutions at potentials: 0.0 (distilled water); -0.1; -0.3; -0.6 and -0.9 MPa, the same was done with NaCl for salt stress. Non-germinated seeds were washed and replaced to germinate in distilled water to assess recovery, and germinability (%) and t50 (days) were evaluated. Seeds subjected to water stress germinated up to the potential of -0.3MPa (82.0 ± 16.2%), without germination at -0.6 and -0.9 MPa. Under salt stress, the seeds germinated up to the potential of -0.6 MPa, with a reduction in germination as the NaCl concentration increased. When placed back in distilled water, the seeds that had been subjected to water stress germinated at –0.6 MPa and -0.9 MPa, but with a delay in germination (0.0 MPa: 5.96 ± 0.32 days; -0.3 MPa: 11.10 ± 0.76 days). Under salt stress, seeds submitted to -0.9 MPa germinated, demonstrating that NaCl did not cause damage (0% stress versus 39.0 ± 14.7% in recovery). Therefore, the seeds of the studied population of M. zehntneri are tolerant to water and salt stress.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Anny Bianca Santos Cruz, Universidade Federal de Sergipe, Itabaiana

Graduanda em Ciências Biológicas, Departamento de Biociências da Universidade Federal de Sergipe. Experiências na área de Ecologia e Botânica com enfoque em Biologia da Conservação, Restauração de Áreas Degradadas e Sementes.

Joana Paula Bispo Nascimento, Universidade Federal de Sergipe, Itabaiana

Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF) e Mestrado em Ecologia e Conservação pela Universidade Federal de Sergipe (UFS).

Marcos Vinicius Meiado, Universidade Federal de Sergipe, Itabaiana

Possui graduação em Ciências Biológicas, Bacharelado pela Universidade Federal de Pernambuco (2005), Mestrado (2008) e Doutorado (2012) em Biologia Vegetal pela mesma instituição. Atualmente é professor do Departamento de Biociências (DBCI), da Universidade Federal de Sergipe (UFS). Tem experiência na área de Botânica, com ênfase em Ecofisiologia Vegetal de Ambientes Semiáridos, atuando, principalmente, nos seguintes temas: alelopatia, banco de sementes do solo, Cactaceae, conservação de espécies ameaçadas de extinção, desenvolvimento inicial, germinação e memória hídrica de sementes. Professor permanente do Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação.

References

ALMEIDA, C. D. S.; GUARIZ, H. R.; PINTO, M. A. B.; ALMEIDA, M. F. D. Germination of creole maize and fava bean seeds under salt stress. Revista Caatinga, v.33, p.853-859, 2020. https://doi.org/10.1590/1983-21252020v33n329rc

AVRELLA, E. D.; BARATTO, B.; LUCCHESE, J. R.; NAVROSKI, M. C.; FIOR, C. S. Estresse hídrico e salinidade na germinação de sementes de Mimosa scabrella Benth. Revista Espacios, v.38, n.47, p.24-34, 2017.

BRACCINI, A. L.; RUIZ, H. A.; BRACCINI, M. C. L.; REIS, M. S. Germinação e vigor de sementes de soja sob estresse hídrico induzido por soluções de cloreto de sódio, manitol e polietileno glicol. Revista Brasileira de Sementes, v.18, n.2, p.10-16, 1996.

CARVALHO, J. S. B.; COSTA, E. N.; PAMPLONA, A. L.Q.; CHAGAS, C. T. G.; SARAIVA, M. P.; RODRIGUES, A. E.; PAMPLONA, V. M. S.; QUADROS, B. R. Estresse salino por NaCl em sementes de Paineira e Pau de Balsa. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 6, p. 42134-42146, 2020. https://doi.org/10.34117/bjdv6n6-667

CAVALCANTE, A. M. B.; VASCONCELOS, G. C. Leite. Comércio legal de cactos ornamentais: oportunidade para uso sustentável no semiárido do Brasil. Revista Econômica do Nordeste, v.47, n.1, p.9-20, 2016.

FARIAS, S. G. G.; SANTOS, D. R.; FREIRE, A. L. O.; SILVA, R. B. Estresse Salino no Crescimento Inicial e Nutrição Mineral de gliricídia (Gliricidia sepium (jacq.) kunth ex steud) em solução nutritiva. Revista Brasileira de Ciências do Solo, v.33, n.5, p.1499-1505, 2009. https://doi.org/10.1590/S0100-06832009000500040

FAROOQ, M.; BASRA, S. M. A.; AHMAD, N.; HAFEEZ, K. Thermal Hardening: A new seed vigor enhancement tool in rice. Journal of Integrative Plant Biology, v.47, n.2, p. 187-193, 2005. https://doi.org/10.1111/j.1744-7909.2005.00031.x.

GOIS, D. V. Dinâmica fitogeográfica e suscetibilidade à desertificação no município de Poço Redondo-SE. Dissertação, Universidade Federal de Sergipe, São Cristovão, 2016, 162p.

GONÇALVES, M. D. P. M.; FELICIANO, A. L. P.; SILVA, A. P.; SILVA, L. B.; SILVA, K. M., JÚNIOR, F. S. S.; GRUGIKI, M.A.; SILVA, M. I. O. INFLUÊNCIA de diferentes tipos de solos da Caatinga na germinação de espécies nativas. Brazilian Journal of Development, v.6, n.1, p.1216-1226, 2020.

HARTER, L. S.; HARTER, F. S.; DEUNER, C.; MENEGHELLO G. E.; VILLELA F. A. Salinidade e desempenho fisiológico de sementes e plântulas de mogango. Horticultura Brasileira, v.32, n.1, p.80-85, 2014. https://doi.org/10.1590/S0102-05362014000100013

INTERNATIONAL UNION FOR CONSERVATION. 2016. The IUCN Red List of Threatened Species. Disponível em: https://www.iucnredlist.org/. Acesso em: 09 de julho de 2020.

MACHADO, W. D. J. Composição florística e estrutura da vegetação em área de caatinga e brejo de altitude na Serra da Guia, Poço Redondo, Sergipe, Brasil. Universidade Federal de Sergipe, São Cristovão, 2011, 98p.

MARTINS, L. S. T.; PEREIRA, T. S.; CARVALHO, A. S. R.; BARROS, C. F.; ANDRADE, A. C. S. Seed germination of Pilosocereus arrabidae (Cactaceae) from a semiarid region of south-east Brazil. Plant Species Biology, v.27, n.3, p.191-200, 2012. https://doi.org/10.1111/j.1442-1984.2011.00360.x.

MATIAS, J. R.; SILVA, T. C. F.; de OLIVEIRA, G. M.; ARAGÃO, C. A.; DANTAS, B. F. Germinação de sementes de pepino cv. Caipira em condições de estresse hídrico e salino. Embrapa Semiárido-Artigo em periódico indexado (ALICE), v.10, n.113, p.33-39, 2015.

MATOS, D. C. P.; OLIVEIRA, D. Y. B. Germinação e vigor de sementes de Pityrocarpa moniliformis (Benth.) Luckow & RW Jobson sob condições de estresse salino e hídrico. Águas e Florestas, desafios para conservação e utilização, v.1, p. 277-291. https://doi.org/10.37885/210404395

MEIADO, M. V.; SILVA, F. F. S.; BARBOSA, D. C. A.; SIQUEIRA FILHO, J. A. Diaspores of the Caatinga: A Review. In: SIQUEIRA FILHO, J. A. (eds.). Flora of the Caatingas of the São Francisco River – Natural History and Conservation. Rio de Janeiro: Andrea Jakobsson Estúdio, 2012. p.306-365.

MEIADO, M. V. Germinação de sementes de cactos do Brasil: fotoblastismo e temperaturas cardeais. Informativo ABRATES, v.22, n. 3, p.20-23, 2012a.

MEIADO, M. V. Germinação de cactos do Nordeste do Brasil. 2012. 142 f. Tese (Doutorado em Biologia Vegetal) Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2012b.

MEIADO, M. V; ALBUQUERQUE, L. S. C.; ROCHA, E. A.; ROJAS- ARÉCHIGA, M; LEAL, I. R. Seed germination responses of Cereus jamacaru DC. ssp. jamacaru (Cactaceae) to environmental factors. Plant Species Biology, v.25, n.2, p.120-128, 2010. https://doi.org/10.1111/j.1442-1984.2010.00274.x.

MOTERLE, L. M., LOPES, P. D. C., BRACCINI, A. D. L., SCAPIM, C. A. Germinação de sementes e crescimento de plântulas de cultivares de milho-pipoca submetidas ao estresse hídrico e salino. Revista Brasileira de Sementes, v.28, n.3, p. 169-176, 2006. https://doi.org/10.1590/S0101-31222006000300024

NASCIMENTO, J. P. B. Hidratação descontínua de sementes como nova alternativa para a produção de mudas destinadas à recuperação de ambientes degradados na caatinga. 2016. 76 f Dissertação (Pós-Graduação em Ecologia e Conservação) Universidade Federal de Sergipe, Aracaju, 2016.

RANAL, M. A.; SANTANA, D. G. How and why to measure the germination process? Revista Brasileira de Botânica, v.29, n.1, p.1-11, 2006. https://doi.org/10.1590/S0100-84042006000100002

SANTOS, A. R. F.; SILVA-MANN, R.; FERREIRA, R. A. Water pre-hydration as priming for Moringa oleifera lam. seeds under salt stress. Tropical and Subtropical Agroecosystems. v.14, n.1, p.201- 207, 2011.

SANTOS, C. A.; DA SILVA, N. V.; SIQUEIRA WALTER, L.; DA SILVA, E. C. A.; CUSTÓDIO NOGUEIRA, R. J. M. Germinação de sementes de duas espécies da caatinga sob déficit hídrico e salinidade. Brazilian Journal of Forest Research/Pesquisa Florestal Brasileira, v.36, p.87,2016. https://doi.org/10.4336/2016.pfb.36.87.1017

SOARES, L. A.; LIMA, G. S.; NOBRE, R. G.; GHEYI, H. R.; PEREIRA, F. H. F. Fisiologia e acúmulo de fitomassa pela mamoneira submetida a estresse salino e adubação nitrogenada. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, v.8, n.1, p.247-256, 2013.

STATSOFT. STATISTICA 13. StatSoft South America, 2016. Disponível em: http://www.statsoft.com.br. Acesso em: 09 de Julho de 2020.

TORRES, M. F. O.; DANTAS, S. J.; SOUZA, J. L.; NUNES, V. N.; CALAZANS C. C.; FERREIRAS, O. J. M.; SILVA-MANN, R.; FERREIRA, R. A. curva de embebição e viabilidade de sementes de Sapindus saponária L . Global Science and Technology, v.13, n.1, p.211-218, 2020.

United Nations Environment Programme World Conservation Monitoring Centre, 2009. CITES-listed species database. Disponível em https://www.unep-wcmc.org/ . Acesso em 12 de julho de 2020.

URSULINO, M. M.; COSTA, M. D. P. S. D.; MEDEIROS, J. G. F.; ALVES, E. U.; ARAUJO, P. C.; BRUNO, R. D. L. A.; ARAUJO, L. R. D. Seed viability of Dimorphandra gardneriana subject to water stress in different temperatures. Ciência Rural, v.46, n.12, p.2090-2095, 2016. https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20120792

VILLELA, F. A; DONI FILHO, L.; SEQUEIRA, E. L. Tabela de potencial osmótico em função da concentração de polietileno glicol 6.000 e da temperatura. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v.26, n.11/12, p.1957-1968, 1991.

ZAPPI, D; TAYLOR, N. Cactaceae in Flora do Brasil 2020 em construção. Jardim Botânico do Rio de Janeiro. Disponível em http://reflora.jbrj.gov.br/reflora/floradobrasil/FB1595 . Acesso em: 12 de Julho de 2020.

ZAR, J.H. Biostatistical analysis. 4. ed. New Jersey: Prentice-Hall, 1999. 663p.

Published

01-07-2021

How to Cite

CRUZ, A. B. S.; NASCIMENTO, J. P. B.; MEIADO, M. V. Seed germination of Melocactus zehntneri (Cactaceae) submitted to water and saline stress. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, [S. l.], v. 16, n. 3, p. 316–320, 2021. DOI: 10.18378/rvads.v16i3.8441. Disponível em: https://www.gvaa.com.br/revista/index.php/RVADS/article/view/8441. Acesso em: 28 mar. 2024.

Issue

Section

SCIENTIFIC NOTE