Quality of Seeds of Upland Rice Lines Adapted to the State of Minas Gerais, Brazil

Edila Vilela de  Resende Von Pinho; Marcela  Pedroso Mendes; Ricardo  Kenji Uenojo; Ana Cláudia de  Amorim Fonseca; Flávia Barbosa  Silva Botelho; Heloisa Oliveira  dos Santos

doi:10.4236/ajps.2015.612193

Heloisa Oliveira dos Santos, Flávia Barbosa Silva Botelho, Ana Cláudia de Amorim Fonseca, Ricardo Kenji Uenojo, Marcela Pedroso Mendes^*, Edila Vilela de Resende Von Pinho

Abstract: In the final stages of a plant breeding program, a crucial step is the multiplication of seeds in production fields. Besides a solid planning, the seeds multiplication needs a special attention to guarantee seeds with high quality, genetic integrity, high germination and vigor to the farmer. The aim of this study was to evaluate the physiologic quality, enzymatic expression and respiratory activity of seeds of 20 elite upland rice lines adapted to the state of Minas Gerais, Brazil, from the upland rice breeding program from three Brazilians research institutions. The quality parameters evaluated were root protrusion, number of normal seedlings in the germination test, number of normal seedlings in the germination first count, initial stand from emergence test, speed of emergence index, seedlings shoot and root length, percentage of O2 and CO2 from respiratory activity and the expression pattern of the enzymes alcohol dehydrogenase (ADH) and malate dehydrogenase (MDH). The seeds quality varied among lines, allowing the selection of lines with best performance. The respiratory activity was lower in seeds of lines with high quality. The enzyme ADH was an excellent marker to infer about the quality of seeds, and the variation in the expression of MDH did not depend on the quality of rice seeds. The lines BRS Esmeralda, CMG1896 and CMG1509 showed high physiologic quality in their seeds, and therefore, they should receive higher attention in rice breeding programs.

Keywords: Oriza sativa, Physiologic Quality, Enzymatic Expression, Respiratory Activity, Vigor

Cite this paper: dos Santos, H. , Silva Botelho, F. , Amorim Fonseca, A. , Kenji Uenojo, R. , Pedroso Mendes, M. and Resende Von Pinho, E. (2015) Quality of Seeds of Upland Rice Lines Adapted to the State of Minas Gerais, Brazil. American Journal of Plant Sciences, 6, 1920-1927. doi: 10.4236/ajps.2015.612193.

References

[1] Walter, M. and Avila, L.A. (2008) Arroz: Composição e característicasnutricionais. Ciência Rural, 38, 1184-1192.
http://dx.doi.org/10.1590/S0103-84782008000400049

[2] FAO—Food and Agriculture Organization of the United Nations
http://www.fao.org

[3] CONAB—CampanhaNacional de Abastecimento
http://www.conab.gov.br

[4] Brasil (2009) Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regras para análise de sementes, Brasília.

[5] Carvalho, N.M. and Vieira, R.D. (1994) Testes de vigor em sementes. FUNEP, Jaboticabal.

[6] Edmond, J.B. and Drapala, W.J. (1958) The Effects of Temperature, Sand and Soil, and Acetone on Germination of Okra Seed. Proceedings of the American Society Horticutural Science, Alexandria, 71, 428-434.

[7] Ferreira, D.F. (2011) Sisvar: A Computer Statistical Analysis System. Ciência e Agrotecnologia, 35, 1039-1042.

[8] Scott, A. and Knott, M. (1974) Cluster-Analysis Method for Grouping Means in Analysis of Variance. Biometrics, 30, 507-512.
http://dx.doi.org/10.2307/2529204

[9] Hofs, A., Schuch, L.O.B., Peske, S.T. and Barros, A.C.S.A. (2004) Emergência e crescimento de plantulas de arroz em resposta á qualidade fisiológica de sementes. Revista Brasileira de Sementes, 26, 1, 92-97.
http://dx.doi.org/10.1590/s0101-31222004000100014

[10] Carvalho, T.C., Grzybowski, C.R.S., Ohlson, O.C. and Panobianco, M.(2012) Comparação da qualidade fisiológica de sementes de soja convencional e de sua derivada transgênica. Revista Brasileira de Sementes, 34, 164-170.
http://dx.doi.org/10.1590/S0101-31222012000100020

[11] Souza, L.C.D. (2005) Qualidade fisiológica de sementes de arroz da região de Matupá-MT. Revista Ciências Agro Ambientais, 3, 110-116.

[12] Hamawaki, O.T., Juliatti, F.C., Gomes, G.M. and Rodrigues, F.A. (2002) Avaliação da qualidade fisiológica e sanitária de sementes de genótipos de soja do ciclo precoce/médio. Fitopatologia Brasileira, 27, 201-205.
http://dx.doi.org/10.1590/S0100-41582002000200013

[13] Kikuti, H., Andrade, M.J.B., Kikute, A.L.P. and Pereira, C.E. (2006) Qualidade de sementes de genótipos de feijão em função da adubação. Revista Ciência Agronômica, 37, 37-43.

[14] Pereira, E.M. (2012) Avaliação da qualidade fisiológica de sementes de pimenta e pimentão por meio da atividade respiratória. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia), Universidade Federal de Lavras.

[15] Aumonde, T.Z., Marini, P., Moraes, D.M., Maia, M.S., Pedó, T., Tilmann, M.A.A. and Villela, F.A. (2012) Classificação do vigor de sementes de feijão-miúdopelaatividaderespiratória. Interciência, 37, 55-58.

[16] Schuch, L.O.B., Nedel, J.L., Assis, F.N. and Maia, M.S. (1999) Crescimento em laboratório de plantulas de Aveia-Preta em função do vigor de sementes. Revista Brasileira de Sementes, 21, 229-234.
http://dx.doi.org/10.17801/0101-3122/rbs.v21n1p229-234

[17] Moterle, L.M., Lopes, P.C., Braccini, A.L. and Scapim, C.A. (2006) Germinação de sementes e crescimento de plantulas de cultivares de milho-pipoca submetidas ao estresse hídrico salino. Revista Brasileira de Sementes, 28, 169-176.
http://dx.doi.org/10.1590/S0101-31222006000300024

[18] Correa, P.D. (2014) Avaliação da qualidade fisiológica de sementes de milho por meio da atividade respiratória. Monografia (Graduação em Agronomia),Universidade Federal de Lavras.

[19] Venske, E., Abreu Jr., J.S., Sousa, A.M., Martins, L.F. and Moraes, D.M. (2014) Atividade respiratória como teste de vigor em sementes de algodão. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 9, 174-179.
http://dx.doi.org/10.5039/agraria.v9i2a3518

[20] Buchanan, B.B., Gruissem, W. and Jones, R.L. (2000) Biochemistry and Molecular Biology of Plants. Rockville.

[21] Zhang, M., Maeda, Y., Futihata, Y., Noramura, Y.I. and Esashi, Y. (1994) A Mechanism of Seed Deterioration in Relation to Volatile Compounds Evoked by Dry Seeds Themselves. Seed Science Research, 4, 49-56.
http://dx.doi.org/10.1017/S0960258500001999

[22] Brandão Jr., D.E. (1996) Eletroforese de proteína e isoenzimanaavaliação da qualidade de sementes de milho. Dissertação (Mestradoem Fitotecnia), Universidade Federal de Lavras.

[23] Torggler, M.G.F., Contel, E.P.B. and Torggler, S.P. (1995) Isoenzimas: Variabilidade genetic em plantas. Ribeirão Preto.

[24] Satters, J.R., Abdel-Ghany, A., Elbagoury, O. and West, S.H. (1994) Soybean Seed Deterioration and Response to Priming: Changes in Specific Enzyme Activities in Extracts from Dry and Germinating Seeds. Seed Science, 4, 33-41.