Physiological and biochemical alterations in pepper seeds in maturation state function of fruits

A pesquisa teve por objetivos: i) estudar o processo de maturação das sementes de pimenta (Capsicum annuum L.), variedade Amarela Comprida, para determinação da maturidade fisiológica e definição do ponto adequado para a colheita das sementes. ii) avaliar a influência do estádio de maturação e do armazenamento pós-colheita de frutos na atividade de proteínas LEA (Late embryogeneses accumulated) e na qualidade fisiológica de sementes de pimenta. iii) avaliar alterações fisiológicas e enzimáticas em sementes de pimenta obtidas de frutos colhidos em diferentes estádios de maturação e submetidos ao armazenamento pós- colheita. Para tanto, foi conduzido um experimento em campo, onde foram colhidos frutos aos 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 e 75 dias após a antese (DAA). Os frutos colhidos aos 40, 50, 60 e 70 DAA foram submetidos ao armazenamento pós-colheita por 0, 3, 6, 9, 12 e 15 dias. Os frutos foram avaliados em relação ao peso, diâmetro, comprimento e número de sementes por fruto. As sementes, após serem extraídas dos frutos, foram submetidas aos seguintes testes e determinações: grau de umidade, massa de matéria seca por semente, peso de mil sementes, germinação, primeira contagem de germinação, índice de velocidade de emergência, comprimento de plântula, deterioração controlada, envelhecimento acelerado e condutividade elétrica. Foram determinados ainda os padrões eletroforéticos das seguintes enzimas: Peroxidase (PO), Superóxido Dismutase (SOD), Malato Desidrogenase (MDH), Álcool Desidrogenase (ADH) e de proteínas LEA. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições, sendo os dados submetidos à análise de variância e de regressão. A maturidade fisiológica das sementes de pimenta, cv. Amarela Comprida ocorre aos 70 DAA, quando as sementes possuíam teor de água de 46%. A qualidade fisiológica das sementes foi máxima entre 65 e 70 DAA, quando os frutos estavam com a cor vermelha e vermelha intensa, respectivamente, indicando que a colheita deve ser feita a partir desta faixa. Colheitas precoces (40 DAA) não são benéficas à qualidade fisiológica das sementes de pimenta, mesmo quando associadas a um período de armazenamento pós-colheita dos frutos por até 15 dias. Para frutos colhidos aos 50 DAA, o armazenamento pós-colheita por 12 dias é imprescindível para melhoria da qualidade fisiológica das sementes. Sementes de pimenta colhidas a partir dos 60 DAA apresentam alta qualidade fisiológica, não sendo necessário o armazenamento dos frutos após a colheita. A síntese de proteínas LEA ocorre a partir de 60 DAA, estando diretamente relacionada com a qualidade fisiológica de sementes de pimenta. Maior atividade das enzimas ADH e SOD foram constatadas em sementes obtidas de frutos colhidos aos 60 e 70 DAA, independente do período de armazenamento pós-colheita.The present research had objectives: i) to study the maturation process of pepper seeds (Capsicum annuum L.), Amarela Comprida variety, aiming to determine the physiological maturity of seeds and the adequate moment for seed harvest. ii) to evaluate the influence of maturation state and post-harvest storage of fruits in LEA (Late embryogeneses accumulated) proteins activity and physiological quality of seeds; iii) to evaluate physiological and enzymatic alterations in pepper seeds harvested at different maturation state and submitted to post-harvest storage of fruits. An experiment was conducted in the field and fruits were harvested at 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 and 75 days after anthesis (DAA). The fruits harvested at 40, 50, 60 and 70 DAA were stored for 0, 3, 6, 9, 12 and 15 days. Then fruits were appraised in relation to the weigh, diameter, length and number of seeds per fruit. The seeds were submitted to the following tests and determinations: moisture content, dry matter, weight of thousand seeds, germination, first count of germination, speed emergence index, seedling length, controlled deterioration, accelerated aging and electrical conductivity. Isoenzimatic patterns of Peroxidase, Superoxide Dismutase, Malate Desidrogenase, Alcohol Desidrogenase and LEA proteins were determined by electrophoretic analysis. The experiment was conduted in completely randomized design, with four replications, and the data were submitted to variance analysis and regression. The physiological maturity of pepper seeds, cv. Amarela Comprida , happened at 70 DAA, when the seeds presented 46.1% moisture content. The maximum physiological quality of seeds occurred between 65 and 70 DAA, indicating that harvest can be made in this period. Precocious harvest (40 DAA) was not beneficial to physiological quality of seeds when associated to 15 days post-harvest storage. For fruits harvested at 50 DAA, post- harvest storage of fruit for 12 days was indispensable to assure the physiological quality of seeds. Pepper seeds harvested from 60 DAA presented high physiological quality, not being necessary the post- harvest storage of fruits. The LEA proteins synthesis occurred at 60 DAA, being directly related to physiological quality of seeds. Higher activity of Alcohol Desidrogenase and Superoxide Dismutase enzymes were verified in the seeds obtained from fruits harvested at 60 and 70 DAA, regardless post-harvest storage.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic