Efeito Do Ácido Salicílico Na Viabilidade e Vigor De Sementes De Cebola Sob Estresse Salino

12ª Jornada de Pós-Graduação e Pesquisa - ISSN 1982-2960

EFEITO DO ÁCIDO SALICÍLICO NA VIABILIDADE E VIGOR DE SEMENTES DE CEBOLA SOB ESTRESSE SALINO EFFECT OF SALICYLIC ACID ON VIABILITY AND VIGOR OF ONION SEEDS UNDER SALT STRESS 1

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3

4

Natália Silveira Corrêa ; Cristina Ferreira Larré ; Caroline Leivas Moraes , Fernanda Reolon Tonel ; Josiane 5 6 Carla Argenta ; Dario Munt de Moraes 1

Bióloga, Doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Fisiologia Vegetal, Universidade Federal de Pelotas (UFPEL), CAPES, ([email protected]); 2 Bióloga, Doutora em Fisiologia Vegetal, UFPEL ([email protected]); 3 Bióloga, Pós-doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes, UFPEL ([email protected]); 4 Bióloga, Doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Fisiologia Vegetal da UFPEL, CAPES, ([email protected]); 5 Graduanda em Agronomia, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, UFPEL, FAPERGS, ([email protected]); 6 Professor Associado da UFPEL ([email protected]).

RESUMO As altas concentrações salinas podem prejudicar o potencial fisiológico de sementes de hortaliças, diminuindo a germinação e também o crescimento inicial das mesmas. No entanto, em situações de estresse uma alternativa de combate a este, é o uso do ácido salicílico, o qual está envolvido numa série de processos fisiológicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do ácido salicílico no potencial fisiológico de sementes de cebola expostas à salinidade. Para isto, sementes de cebola foram embebidas em diferentes tratamentos: água destilada (T0); 0,01 (T1); 0,05 (T2); 0,1 mM (T3) de ácido salicílico (AS); 120 mM (T4) de cloreto de sódio (NaCl) e combinação de 120 mM de NaCl + 0,01 mM AS (T5); 120 mM de NaCl + 0,05 mM AS (T6); 120 mM de NaCl + 0,1 mM AS (T7). Logo após, foram realizados os seguintes testes: porcentagem de germinação (PG), primeira contagem de germinação (PCG), índice de velocidade de germinação (IVG), comprimento parte aérea (CPA), comprimento de raiz (CR) e massa seca total (MST). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com três repetições e as médias comparadas pelo teste de Tukey com 5% de probabilidade de erro. Os resultados demostraram que o ácido salicílico, nas concentrações utilizadas, reduz o processo germinativo e, a aplicação deste, associada ao sal não é capaz de reverter os efeitos deletérios da salinidade sobre a viabilidade das sementes. No entanto, os parâmetros de crescimento foram influenciados positivamente pela aplicação do ácido salicílico de forma isolada. Da mesma forma, na presença de NaCl o ácido salicílico induziu uma proteção em relação a condição de estresse salino, caracterizando um possível potencial na recuperação do estresse, estimulando o crescimento e o acúmulo de biomassa. Palavras-chave: salinidade, qualidade fisiológica, Allium cepa L. ABSTRACT High salt concentrations can be prejudicial the physiological potential of vegetable seeds, reducing the germination and early growth also the same. However, in stress situations an alternative to combat this is use of salicylic acid, which is involved in a number of physiological processes. The aim of this study was to evaluate the influence of salicylic acid on physiological potential of onion seeds exposed to salinity. For this, the onion

12ª Jornada de Pós-Graduação e Pesquisa - ISSN 1982-2960 seeds were soaked in different treatments: distilled water (T0); 0,01 (T1); 0,05 (T2); 0,1 mM (T3) salicylic acid (SA); 120 mM (T4) sodium chloride (NaCl) and combination of 120 mM NaCl + 0,01 mM SA (T5); 120 mM NaCl + 0,05 mM SA (T6); 120 mM NaCl + 0,1 mM SA (T7). After, the following tests were performed: germination percentage (PG), first germination count (FGC), germination speed index (GSI), shoot length, root length and dry mass. The experimental design was completely randomized with three replicates and the averages compared by Tukey test at 5% probability. The results demonstrated that salicylic acid, at the concentrations used, reduces the germination process and the application of this, combined with salt is not able to reverse the deleterious effects of salinity on seed viability. However, the growth parameters were positively influenced by the application of salicylic acid isolated. The same, presence of NaCl the salicylic acid induced protection against salt stress condition, featuring a possible potential for recovery from stress, stimulating growth and biomass accumulation. Keywords: Salinity, physiological quality, Allium cepa L.

INTRODUÇÃO O estresse salino é um dos principais estresses abióticos que limitam a produtividade agrícola, toda a terra arável é afetada em média 20-50% pelo estresse salino a cada ano (XU et al., 2011). O dano causado nas plantas pelo excesso de sal se dá pela toxidez dos íons, modificando os processos fisiológicos e metabólicos das plantas e, consequentemente, comprometendo a queda do rendimento e qualidade da produção, através da queda na germinação, no desenvolvimento vegetativo e, em casos mais graves, a morte da plântula (MEDEIROS et al., 2009; CARVALHO; KAZAMA, 2011). No caso de hortaliças, de modo geral, o problema aparenta ser mais grave por sua alta sensibilidade aos efeitos da salinidade, havendo redução na produção a partir de um limite de salinidade do solo (GONDIM et al., 2010). De acordo com o volume de produção, a cebola é a hortaliça mais produzida, estando mundialmente em segundo lugar. A América Latina tem produção total de 9%, abrangendo os países como Brasil, Colômbia, México, Peru, Chile e Argentina (RECABARREN, 2009). No Brasil, a cebola é a terceira mais importante hortaliça, ocupando 54.986 ha, com uma produção de 1, 541.310 toneladas e um rendimento médio de 28.031 kg ha-1 (IBGE, 2014). A produção de cebola no Brasil é realizada nas regiões Sul (49,18%), Sudeste (25,39%), Nordeste (21,39%) e Centro Oeste (3,43%) (IBGE, 2012). Assim, considerando o tema abordado e sua complexidade, é de extrema importância que haja estudos com compostos capazes de reduzir ou minimizar a sensibilidade das culturas ao estresse salino.

12ª Jornada de Pós-Graduação e Pesquisa - ISSN 1982-2960 Os hormônios vegetais são compostos geralmente usados para diminuir a ação dos estresses abióticos e bióticos, os quais tem um papel importante nos processos de desenvolvimento, sendo que alguns deles têm papéis fundamentais nos mecanismos de aclimatação às mudanças ambientais (SZALAI et al., 2011). Diversos são os hormônios que estão envolvidos na resposta das plantas ao estresse, entre eles estão o etileno, o ácido abscísico, o ácido salicílico e o brassinosteróide (LARRÉ et al., 2014) O ácido salicílico é um regulador de crescimento endógeno e de natureza fenólica, que participa na regulação de processos fisiológicos nas plantas tais como, crescimento, fotossíntese, metabolismo de nitrato, produção de etileno, produção de calor e florescimento (HAYAT et al., 2010), podendo também aumentar a vida útil da flor, bem como inibir a germinação de sementes (UMEBESE; BANKOLE, 2013). Este hormônio também é conhecido pela indução de respostas relacionadas ao sistema antioxidante, o qual protege as plantas de danos causados pelo estresse de natureza biótica ou abiótica, tais como, calor, frio e estresse salino (UMEBESE; BANKOLE, 2013). Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do ácido salicílico no potencial fisiológico de sementes de cebola expostas à salinidade.

MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Fisiologia de Sementes do Departamento de Botânica, da Universidade Federal de Pelotas. As sementes de cebola cultivar Boreal, foram embebidas por três horas nos diferentes tratamentos: água destilada (T0); 0,01 (T1); 0,05 (T2); 0,1 mM (T3) de ácido salicílico (AS); 120 mM (T4) de cloreto de sódio (NaCl) e combinação de 120 mM de NaCl + 0,01 mM AS (T5); 120 mM de NaCl + 0,05 mM AS (T6); 120 mM de NaCl + 0,1 mM AS (T7). Logo após, as sementes foram submetidas aos seguintes testes: conforme as Regras de Análises de Sementes (BRASIL, 2009): teste de germinação (G) – conduzido com 50 sementes por sub amostra, 200 sementes por repetição, as quais foram semeadas em papel especial para germinação, previamente umedecidos com água destilada equivalente a 2,5 vezes o peso do substrato e mantidas em germinador a 20º C, por doze dias. Os resultados foram expressos em porcentagem de

12ª Jornada de Pós-Graduação e Pesquisa - ISSN 1982-2960 germinação; primeira contagem de germinação (PCG) - conduzido juntamente com o teste de germinação, sendo a primeira contagem para a cebola realizada no sexto dia após a semeadura (DAS). Os resultados foram expressos em porcentagem de plântulas normais; índice de velocidade de germinação (IVG) – determinado em conjunto com o teste de germinação, onde contagens diárias foram realizadas a partir da protrusão da radícula pelo tegumento da semente, até que o número de plântulas germinadas permanecesse constante, o cálculo do índice de velocidade de germinação foi efetuado de acordo com Maguire (MAGUIRE,1962); comprimento da parte aérea (CPA) e comprimento das raízes (CR) das plântulas - foi realizado juntamente com o teste de germinação e a medição foi realizada, com o auxílio de régua milimetrada, em 40 plântulas por repetição no décimo segundo dia após a semeadura. Os resultados foram expressos em mm plântula-1 (NAKAGAWA, 1999); massa seca total das plântulas – realizada ao final do teste de germinação nas mesmas plantas utilizadas para avaliar os parâmetros de crescimento. A determinação da massa seca das plântulas foi obtida gravimetricamente, após secagem do material vegetal em estufa a 701ºC até obtenção de massa constante e os resultados expressos em mg plântula-1 (NAKAGAWA, 1999). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com três repetições e os dados relativos às variáveis mensuradas foram submetidos à análise de variância e as médias, comparadas pelo teste de Tukey (5%) pelo software WINSTAT (MACHADO; CONCEIÇÃO, 2003).

RESULTADOS E DISCUSSÃO A porcentagem de germinação das sementes de cebola (Figura 1A) foi reduzida pela aplicação do ácido salicílico (T1, T2 e T3), quando comparado ao controle (T0) e ao tratamento com sal (T4). No entanto, os resultados obtidos nas plantas submetidas a aplicação de 120mM de NaCl apresentaram os melhores percentuais de germinação, valores que foram reduzidos quando a salinidade foi associada ao ácido salicílico Em sementes de milho tratadas com diferentes concentrações de NaCl, com ausência de AS, foi observada redução na porcentagem de germinação a partir da concentração de 90 mM de NaCl. No entanto, a mesma concentração, associada com 1mM de AS manteve a porcentagem de germinação de sementes no mesmo nível do controle (TONEL et al., 2013).

12ª Jornada de Pós-Graduação e Pesquisa - ISSN 1982-2960 A salinidade promoveu o decréscimo na porcentagem de germinação de sementes de lentilha, já a combinação do tratamento de 0,5 mM de ácido salicílico + 100 mM de cloreto de sódio, promoveu a germinação, recuperando o extresse causado pelo sal (MISRA; SAXENA, 2009).

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Figura 1 – Porcentagem de germinação (A), primeira contagem de germinação (B) e índice de velocidade de germinação (C) de sementes de cebola em função dos diferentes tratamentos: água destilada (T0); 0,01 (T1); 0,05 (T2); 0,1 mM (T3) de ácido salicílico (AS); 120 mM de NaCl (T4) e combinação de 120 mM de NaCl + 0,01 mM AS (T5); 120 mM de NaCl + 0,05 mM AS (T6); 120 mM de NaCl + 0,1 mM AS (T7). Médias seguidas por letras distintas diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. Barras representam o erro padrão da média de três repetições.

Na primeira contagem de germinação (Figura 1B) todos os os tratamentos apresentaram diferença significativa, quando comparado ao tratamento controle (T0). Porém, no tratamento com 120 mM de NaCl (T4) foram observados os maiores valores de IG, comparado aos demais. No entanto, os tratamentos onde foram utilizados AS, sozinho (T1, T2 e T3) ou associado ao sal (T5, T6 e T7), proporcionaram redução no processo germinativo inicial, quando comparados ao controle. No entanto, em sementes de melancia o ácido salicílico aumentou a taxa de germinação (SILVA et al., 2012). Cabe ressaltar que a concentração de ácido salicílico pode atuar de diferentes formas, dependendo da espécie e de sua sensibilidade a esse composto, o qual pode funcionar como um alelopático componente que influencia a germinação das sementes e o crescimento da planta (TONEL et al., 2013). Para o comprimento de parte aérea (Figura 2A) os tratamentos T0, T1, T2 e T3 não diferenciaram entre si, mas dos demais tratamentos, evidenciando que a salinidade compromete o desenvolvimento da parte área, o que não é revertido pela aplicação do ácido salicílico, nas concentrações utilizadas. Já, para variável comprimento de raiz (Figura 2B) o ácido salicílico isoladamente, bem como a sua associação com NaCl promoveram o crescimento das raízes. Em trabalho realizado com milho, o comprimento da parte aérea e raiz decresceram quando expostos a diferentes concentrações de NaCl e ácido salicílico (TONEL et al., 2013). No entanto, em melancia a embebição das sementes em ácido salicílico não influenciou no comprimento da parte área das plântulas (SILVA et al., 2012). A presença de 60 ou 120 mM de NaCl reduziu o comprimento da parte aérea e a massa seca de plantas de milho. Por outro lado, a aplicação de 10-4 M ácido salicílico ou 10

12ª Jornada de Pós-Graduação e Pesquisa - ISSN 1982-2960 µM 24-epibrassinolideo, isolados ou associados ao NaCl, estimulou o crescimento, com resultados superiores ao controle (AGAMI, 2013). Na massa seca total a aplicação de NaCl, reduziu o acúmulo de biomassa, quando comparado ao controle ou à aplicação do ácido salicílico isolado. No entanto, a menor concentração de ácido salicílico reverteu os efeitos deletérios da salinidade sobre esta variável.

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Figura 2 – Comprimento da parte aérea (A) e raiz (B), massa seca toal (C) de sementes de cebola em função dos diferentes tratamentos: água destilada (T0); 0,01 (T1); 0,05 (T2); 0,1 mM (T3) de ácido salicílico (AS); 120 mM de NaCl (T4) e combinação de 120 mM de NaCl + 0,01 mM AS (T5); 120 mM de NaCl + 0,05 mM AS (T6); 120 mM de NaCl + 0,1 mM AS (T7). Médias seguidas por letras distintas diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. Barras representam o erro padrão da média de três repetições.

A

salinidade

reduz o

crescimento

e

muitos processos fisiológicos,

como

consequência de alterações metabólicas induzidas pelo sal (LARRÉ et al., 2014). Muitos estudos demonstram que o ácido salicílico induz aumento na resistência do milho e do trigo à salinidade e estresse osmótico (AGAMI, 2013). O ácido salicílico também desempenha um papel importante na tolerância ao estresse biótico, devido à sua capacidade de induzir efeito protetor em plantas sob estresse (AGAMI, 2013). Desta forma, os resultados obtidos permitem inferir que o ácido salicílico, nas concentrações utilizadas, reduz o processo germinativo e, a aplicação deste, associada ao sal não é capaz de reverter os efeitos deletérios da salinidade sobre a viabilidade das sementes. No entanto, os parâmetros de crescimentos foram influenciados positivamente pela aplicação do ácido salicílico de forma isolada. Da mesma forma, na presença de NaCl o ácido salicílico induziu uma proteção em relação a condição de estresse salino, caracterizando um possível potencial na recuperação do estresse, estimulando o crescimento e o acúmulo de biomassa.

CONCLUSÃO / CONSIDERAÇÕES FINAIS O ácido salicílico, nas concentrações utilizadas, não consegue reverter o efeito da salinidade sobre o potencial germinativo de sementes de cebola da cultivar Boreal. As características de crescimento foram

afetadas negativamente pela alta

concentração salina, porém quando combinadas com ácido salicílico apresentam um

12ª Jornada de Pós-Graduação e Pesquisa - ISSN 1982-2960 possível potencial na recuperação do estresse, estimulando o crescimento e o acúmulo de biomassa quando em contato com o sal.

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