Physiological quality of Physalis peruviana seeds under water stress conditions

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i2.25997

Keywords:

Sexual propagation; Germination; Osmotic potential; Polyethylene glycol.

Abstract

Physalis peruviana is a herbaceous, shrubby and perennial plant belonging to the Solanaceae family. Its fruits have high nutritional value and medicinal properties. Due to its growing importance and propagation being sexual high-quality seeds are sought. The early stage of seedling development is delicate and of great importance; in the field they are subjected to several factors that may interfere with their development such as water stress. The aim was to evaluate the effect of water stress on physiological quality of P. peruviana seeds. Seeds were submitted to accelerated aging test conducted at 41 °C and 100% RH for 0; 48; 72 and 96h in order to obtain different batches. Water stress was induced with PEG-6000 with four osmotic potentials: 0.0 (control); -0.2; -0.4 and -0.6 MPa. Seed germination and vigor were evaluated (first count, shoot and root length). Accelerated aging reduced germination percentage as exposure time increased. It is concluded that seed batches of P. peruviana with the highest physiological quality showed better performance under water stress induced by PEG 6000 up to the potential -0.2 MPa. Water restriction caused a smaller growth of seedlings in the aerial part however, when seeds were submitted to the -0.2 MPa potential there was an increase in root length.

References

Adegbuyi, E., Cooper, S. R. & Don, R. (1981). Osmotic priming of some herbage grass seed using polyethylene glycol (PEG). Seed Science and Technology, 9(3), 867- 878.

Ávila, M. R., Braccini, A. L., Scapim, C. A., Fagliari, J. R., & Santos, J. L. (2007). Influência do estresse hídrico simulado com manitol na germinação de sementes e crescimento de plântulas de canola. Revista Brasileira de Sementes. 29(1), 98-106. DOI: https://doi.org/10.1590/S0101-31222007000100014.

Barbosa, R. M., Costa, D. S. & Sá, M. E. (2011). Envelhecimento acelerado de sementes de espécies oleráceas. Pesquisa Agropecuária Tropical, 41(3), 328-335. DOI: https://doi.org/10.5216/part.v41i3.9738.

Basha, P. O., Sudarsanam, G., Reddy, M. M. S. & Sankar, N. S. (2015). Effect of PEG induced water stress on germination and seedling development of tomato germplasm. International Journal of Recent Scientific Reseach, 6(5), 4044-4049. http://www.recentscientific.com/sites/default/files/2471.pdf.

Black, R. A. & El Hadi, F. M. (1992). Presowing treatments of Acacia senegal seed: germination and growth. Tropical Agricultural, 69(1), 15-20.

Braccini, A. L., Ruiz, H. A., Braccini, M. C. L. & Reis, M. S. (1996). 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, 18(1), 10-16. DOI: http://dx.doi.org/10.17801/0101-3122/rbs.v18n1p10-16.

Braga, N. S. (2010). Avaliação fisiológica de sementes de pinhão manso. Dissertação de mestrado. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ, Brasil.

Brasil. (2009). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regras para análise de sementes. Brasília, DF. https://www.gov.br/agricultura/pt-br/assuntos/insumos-agropecuarios/arquivos-publicacoes-insumos/2946_regras_analise__sementes.pdf.

Carvalho, T. C. D., D'Angelo, J. W. D. O., Scariot, G. N., Saes Júnior, L. A. & Cuquel, F. L. (2014). Germinação de sementes de Physalis angulata L.: estádio de maturação do cálice e forma de armazenamento. Pesquisa Agropecuária Tropical, 44(4), 357-362. https://www.revistas.ufg.br/pat/article/view/26628/17486.

Chaves, A. C., Schuch, M. W. & Erig, A. C. (2005). Estabelecimento e multiplicação in vitro de Physalis peruviana L. Revista Ciência Agrotécnica, 29(6), 1281-1287. DOI: https://doi/org/10.1590/S1413-70542005000600024.

Costa, P. R., Custódio, C. C., Machado Neto, N. B. & Marubayashi, O. M. (2004). Estresse hídrico induzido por manitol em sementes de soja de diferentes tamanhos. Revista Brasileira de Sementes, 26(1), 105-113. DOI: https://doi.org/10.1590/S0101-31222004000200015.

Diniz, F. O., Chamma, L. & Novembre, A. D. L. C. (2020). Germinação de sementes de Physalis peruviana L. em diferentes condições de temperatura, luz e substrato. Revista Ciência Agronômica, 51(1), e20166493. DOI: https://doi.org/10.5935/1806-6690.20200003.

Filgueira, F. A. R., Obeid, P. C., Morais, H. J., Santos, W. V. & Fontes, R. R. (1999). Tomate tutorado. In.: A. C. Ribeiro, P. T. G. Guimarães, V. H. Alvarez V. (Eds.). Recomendações para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais – 5ª Aproximação. (pp. 207-208). Comissão de Fertilidade do Solo do Estado de Minas Gerais – CFSEMG.

Fischer, G. & Martínez, O. (1999). Calidad y madurez de la uchuva (Physalis peruviana L.) enrelación conlacoloración del fruto. Agronomía colombiana, 16(1-3), 35-39. https://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/article/view/25079/25612.

Hadas, A. A. (1977). A suggested method for testing vigor under water stress in simulated arid condition. Seed Science and Technology, 5(3), 527-537.

Hobbs, P. R. & Oberndorf, R. L. (1972). Interaction of initial seed moisture and imbibitional temperature on germination and productivity of soybean. Crop Science, 12(5), 664-667. DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci1972.0011183X001200050033x.

Lechinoski, A., Freitas, J. M. N., Castro, D. S., Lobato, A. K. S., Oliveira Neto, C. F., Cunha, R. L. M. & Costa, R. C. L. (2007). Influência do estresse hídrico nos teores de proteínas e aminoácidos solúveis totais em folhas de teca (Tectona grandis L. f). Revista Brasileira de Biociências, 5(S2), 927-929. http://www.ufrgs.br/seerbio/ojs/index.php/rbb/article/view/755/632.

Moraes, G. A. F. & Menezes, N. L. (2003). Desempenho de sementes de soja sob condições diferentes de potencial osmótico. Ciência Rural, 33(2), 219-226. DOI: https://doi.org/10.1590/S0103-84782003000200007.

Moterle, L. M., Lopes, P. C., Braccini, A. L. & Scapim, C. A. (2006). Germinação de sementes e crescimento de plântulas de cultivares de milho-pipoca submetidas ao estresse hídrico e salino. Revista Brasileira de Sementes, 28(3), 169-176. DOI: https://doi.org/10.1590/S0101-31222006000300024.

Nascimento, W. M. (1998). Condicionamento osmótico de sementes de hortaliças: potencialidades e implicações. Horticultura Brasileira, 16(2), 106-109. DOI: https://doi.org/10.1590/S0102-053619980000200002.

Oro, P., Villa, F., Dartora, J., Marini, D., Matiello, V. D. & Favorito, P. A. (2012). Metodologia para teste de envelhecimento acelerado em sementes de fisális (Physalis peruviana). Cultivando o Saber, 5(3), 167-175. https://cultivandosaber.fag.edu.br/index.php/cultivando/article/view/465/375.

Pastori, G. M. & Foyer, C. H. (2002). Common components, networks, and pathways of cross-tolerance to stress. The central role of “redox” and abscisic acid-mediated controls. Plant Physiology, 129(2), 460-468. DOI: https:10.1104/pp.011021.

Pellizzaro, V., Omura, M. S., Furlan, F. F., Costa, D. S., Ponce, R. M., Freiria, G. H., Ibanhes Neto, H. F. & Takahashi, L. S. A. (2019). Physiological potential of Physalis peruviana L. seeds under different temperatures and light wavelengths. Semina: Ciências Agrárias, 40(5), 1737-1746. https://www.uel.br/revistas/uel/index.php/semagrarias/article/view/30087/25632.

Rahimi, A. (2013). Seed priming improves the germination performance of cumin (Cuminum syminum L.) under temperature and water stress. Industrial Crop and Products, 42(1), 454-460. DOI: 10.1016/j.indcrop.2012.06.026.

Rufato, A. R., Rufato, L., Lima, C. S. & Muniz, J. (2013). A cultura da Physalis. In: A. A. Kretzschmar, L. Rufato, T. R. Pelizza (Orgs.) Pequenas frutas. (pp. 143-193). Embrapa Uva e Vinho (CNPUV).

Rutz, J. K., Voss, G. B., Jacques, A. C., Pertuzatti, P. B., Barcia, M. T. & Zambiazi, R. C. (2012). Geléia de Physalis peruviana L.: Caracterização bioativa, antioxidante e sensorial. Alimentos e Nutrição, 23(3), 369-375. http://serv-bib.fcfar.unesp.br/seer/index.php/alimentos/article/view/369/1957.

Silva, M. C. C., Medeiros, A. F. A., Dias, D. C. F. S., Alvarenga, E. M., Coelho, F. S. & Braun, H. (2011). Efeito do estresse hídrico e térmico na germinação e no vigor de sementes de cenoura. Idesia, 29(3), 39-44. DOI: http://dx.doi.org/10.4067/S0718-34292011000300006.

Souza, C. L. M., Souza, M. O., Oliveira, M. F., Oliveira, L. M. & Pelacani, C. R. (2010). Morfologia de sementes e desenvolvimento pós-seminal de Physalis angulata L. Acta Botanica Brasilica, 24(4), 1082-1085. DOI: https://doi.org/10.1590/S0102-33062010000400023.

Souza, C. L. M., Souza, M. O., Oliveira, R. S. & Pelacani, C. R. (2016). Physalis peruviana seed storage. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 20(3), 263-268. DOI: https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v20n3p263-268.

Sun, W. Q. & Leopold, A. C. (1997). Cytoplasmic vitrification and survival of anhydrobiotic organisms. Comparative Biochemistry and Physiology, 117A(3), 327-333.

Tambelini, M. & Perez, S. C. J. G. A. (1998). Efeitos do estresse hídrico simulado com PEG (6000) ou manitol na germinação de sementes de barbatimão (Stryphnodendron polyphyllum Mart.). Revista Brasileira de Sementes, 20(1), 226-232.

Teixeira, R. N., Toledo, M. Z., Ferreira, G., Cavarini, C. & Jasper, S.P. (2011). Germinação e vigor de sementes de crambe sob estresse hídrico. Irriga, 16(1), 42-52. https://irriga.fca.unesp.br/index.php/irriga/article/download/190/99.

Torres, S. B. (1996). Qualidade fisiológica de sementes de pimentão (Capsicum annuum L.) através do teste de estresse hídrico. Revista Brasileira de Sementes, 18(2), 246-250.

Vale, N. M., Barili, L. D., Rozzeto, D. S., Coimbra, J. L., Guidolin, A. F. & Köop, M. M. (2012). Avaliação para tolerância ao estresse hídrico em feijão. Biotemas, 25(3), 135-144. DOI: https://doi.org/10.5007/2175-7925.2012v25n3p135.

Vaz-de-Melo, A., Santos, L. D. T., Finoto, E. F., Dias, D. C. F. S., & Alvarenga, E. M. (2012). Germinação e vigor de sementes de milho-pipoca submetidas ao estresse térmico e hídrico. Bioscience Journal, 28(5), 687-695. https://seer.ufu.br/index.php/biosciencejournal/article/view/11669.

Villela, F. A., Doni Filho, L., Sequeira, E. L. (1991). Tabela de potencial osmótico em função da concentração de polietileno glicol 6.000 e da temperatura. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 26(11/12), 1957-1968. https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/AI-SEDE/21308/1/pab18_novdez_91.pdf.

Yoon, B., Lang, H. J. & Cobb, B. G. (1997). Priming with salt solutions improves germination of pansy seed at high temperatures. HortScience, 32(2), 248-250. DOI: https://doi.org/10.21273/HORTSCI.32.2.248.

Zapata, J. L., Saldarriga, A., Londoño, M. & Dias, C. (2002). Manejo del cultivo dela uchuva en Colombia. Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (CORPOICA). Rionegro, Antioquia: Colombia.

Published

31/01/2022

How to Cite

DUTRA, V. H.; AMORIM, L. M. A.; BERNARDO, A. M. G.; ALVES, E. C.; OLIVEIRA, C. M. de .; DIAS, D. C. F. dos S. . Physiological quality of Physalis peruviana seeds under water stress conditions. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 2, p. e44011225997, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i2.25997. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/25997. Acesso em: 21 dec. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences