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Tipo de Documento: Tese
Título : Expressões da memória de hidratação de sementes: efeitos ambientais e genéticos durante a germinação de cactos da Caatinga
Autor : Lima, Ayslan Trindade
Fecha de publicación : 21-feb-2024
Director(a): Meiado, Marcos Vinicius
Resumen: Dependendo da disponibilidade hídrica onde a semente foi dispersa em ecossistemas semiáridos, o processo de embebição durante a germinação pode ser interrompido pela ausência da água no solo. Assim, a semente interrompe o seu processo germinativo e perde a água absorvida para o meio, ocasionando ciclos de hidratação e desidratação (ciclos de HD) quando a água se torna novamente disponível no meio. Como resultado dos ciclos de HD, pode haver a expressão da memória de hidratação de sementes, a qual consegue preservar as modificações fisiológicas resultantes da hidratação descontínua e, principalmente, promover vantagens adaptativas. Algumas destas vantagens são, por exemplo, a maior tolerância à dessecação, o aumento na porcentagem de germinação, aumento na velocidade e na sincronia do processo germinativo. Além disso, as sementes também podem adquirir tolerância aos estresses ambientais, como o déficit hídrico, estresse térmico e estresse salino. Entretanto, a expressão da memória de hidratação pode sofrer influência de fatores genéticos e/ou ambientais. Além disso, até os resultados do presente estudo, não havia uma maneira de se mensurar, matematicamente, o nível de memória de hidratação das sementes. Assim, o objetivo central desta tese de doutorado foi avaliar as diferentes formas de expressão da memória de hidratação de sementes em espécies de cactos nativos do semiárido brasileiro, bem como a criação de um índice capaz de mensurar o nível de memória de hidratação expresso pelas sementes. Para atender esse objetivo, esta tese foi dividida em cinco capítulos construídos em formato de artigo científico. O capítulo 1 teve como objetivo avaliar como sementes de uma mesma população de Pilosocereus catingicola (Gürke) Byles & G.D. Rowley subsp. salvadorensis (Werderm.) Zappi (Cactaceae), produzidas e dispersas em diferentes estações do ano, expressam a memória de hidratação em condições de déficit hídrico. Neste capítulo, nós observamos que as sementes de uma 9 mesma população, produzidas e dispersas em épocas diferentes, expressam memória de hidratação de maneira diferente durante a germinação, além da hidratação descontínua conferir maior aquisição de tolerância às sementes produzido durante a estação seca. No capítulo 2, nós avaliamos como a passagem pelos ciclos de HD em diferentes temperaturas influencia na aquisição de tolerância ao déficit hídrico durante a germinação de Cereus jamacaru DC. subsp. jamacaru (Cactaceae) e Xiquexique gounellei (F.A.C. Weber) Lavor & Calvente subsp. gounellei (Cactaceae). Neste caso, observamos que o aumento da temperatura durante os ciclos de HD reduz a expressão da memória de hidratação nas duas espécies, prejudicando a aquisição de tolerância ao déficit hídrico. No terceiro capítulo, nós avaliamos os efeitos dos níveis de pluviosidade em diferentes populações na expressão da memória de hidratação de sementes durante a germinação de C. jamacaru subsp. jamacaru em condições de déficit hídrico e observamos que, após os ciclos de HD, sementes de ambientes mais áridos investem na otimização do tempo de germinação, devido à limitação de água no habitat, enquanto sementes de ambientes menos áridos investem no aumento quantidade de sementes germinadas. O capítulo 4 teve como objetivo propor o Índice de Memória de Germinação (IMG), uma ferramenta matemática para quantificar a memória de hidratação das sementes. O quinto capítulo, por sua vez, teve como objetivo determinar qual fator (genético ou ambiental) apresenta maior influência na expressão da memória de hidratação de sementes durante a germinação de C. jamacaru subsp. jamacaru em condições de déficit hídrico. Neste caso, nós observamos que os fatores genéticos (comportamento germinativo individual) apresentaram maior influência na expressão da memória de hidratação durante a germinação da espécie no déficit hídrico.
Resumen : Depending on the water availability where the seed was dispersed in semiarid ecosystems, the imbibition process during germination can be interrupted by the absence of water in the soil. Thus, the seed interrupts its germination process and loses the absorbed water to the environment, causing hydration and dehydration cycles (HD cycles) when water becomes available again in the environment. As a result of HD cycles, there may be an expression of seed hydration memory, which can preserve the physiological modifications resulting from discontinuous hydration and, primarily, promote adaptive advantages. Some of these advantages include, for example, increased desiccation tolerance, higher germination percentage, and enhanced speed and synchrony of the germination process. Additionally, seeds can also acquire tolerance to environmental stresses such as water deficit, thermal stress and saline stress. However, seed hydration memory expression may be influenced by genetic and/or environmental factors. Furthermore, until the results of the present study, there was no way to mathematically measure the level of hydration memory in seeds. Thus, the main objective of this doctoral thesis was to evaluate the different forms of expression of seed hydration memory in species of cacti native to the Brazilian semiarid region, as well as the creation of an index capable of measuring the level of hydration memory expressed by the seeds. To achieve this objective, this thesis was divided into five chapters structured in the format of scientific articles. Chapter 1 aimed to assess how seeds from the same population of Pilosocereus catingicola (Gürke) Byles & G.D. Rowley subsp. salvadorensis (Werderm.) Zappi (Cactaceae), produced and dispersed in different seasons of the year, express hydration memory under water deficit conditions. In this chapter, we observed that seeds from the same population, produced and dispersed at different times, express hydration memory differently during germination, with discontinuous hydration providing greater 11 acquisition of seed tolerance produced during the dry season. In chapter 2, we assessed how passing through HD cycles at different temperatures influences the acquisition of drought tolerance during the germination of Cereus jamacaru DC. subsp. jamacaru (Cactaceae) and Xiquexique gounellei (F.A.C. Weber) Lavor & Calvente subsp. gounellei (Cactaceae). In this case, we observed that the increase in temperature during the HD cycles reduces the expression of hydration memory in both species, impairing the acquisition of drought tolerance. In the third chapter, we evaluated the effects of rainfall levels in different populations on the expression of seed hydration memory during the germination of C. jamacaru subsp. jamacaru under water deficit conditions. We observed that after the HD cycles, seeds from more arid environments invest in optimizing germination time due to water limitation in the habitat, while seeds from less arid environments invest in increasing the quantity of germinated seeds. Chapter 4 aimed to propose the Germination Memory Index (GMI), a mathematical tool to quantify seed hydration memory. The fifth chapter, in turn, aimed to determine which factor (genetic or environmental) has a greater influence on the expression of seed hydration memory during the germination of C. jamacaru subsp. jamacaru under water deficit conditions. In this case, we observed that genetic factors (individual germination behavior) had a greater influence on the expression of hydration memory during the species' germination under water deficit.
Palabras clave : Memória de hidratação de sementes
Ciclos de hidratação e desidratação
Déficit hídrico
Aquisição de tolerância
Cactos
Semiárido
Caatinga
Seed hydration memory
Hydration and dehydration cycles
Water deficit
Tolerance acquisition
Cacti
Semiarid
Área CNPQ: CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
Patrocinio: Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
Idioma : por
Institución: Universidade Federal de Sergipe (UFS)
Programa de Posgrado: Pós-Graduação em Ecologia e Conservação
Citación : LIMA, Ayslan Trindade.Expressões da memória de hidratação de sementes: efeitos ambientais e genéticos durante a germinação de cactos da Caatinga. 2024. 270 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Conservação) — Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2024.
URI : https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/24153
Aparece en las colecciones: Doutorado em Ecologia e Conservação

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