Physiological and biochemical changes in seeds and seedlings of Crambe abyssinica Hochst under water and salt stresses

O crambe (Crambe abyssinica Hochst), oleaginosa pertecente à família Brassicaceae, é uma planta rústica, tolerante ao déficit hídrico, ao frio e às pragas. Sua produção comercial no Brasil ainda não é expressiva. Contudo, devido a características de rusticidade, a cultura apresenta potencial para ser cultivada nas diversas regiões brasileiras. Sabe-se que fatores abióticos, como o déficit hídrico e a salinidade dos solos, podem ocorrer em áreas agrícolas e prejudicam o metabolismo das plantas. Estudos que visam avaliar o desempenho do crambe sob condições de estresses são ainda incipientes. Diante disso, o presente estudo teve por objetivo avaliar as alterações fisiológicas e o sistema de defesa antioxidativo de sementes e plântulas de crambe quando submetido aos estresses hídrico e salino. Sementes da cultivar FMS BRILHANTE foram submetidas aos estresses hídrico e salino, simulados pelas soluções de PEG 6000 e KCl, nos potenciais -0,2, -0,4, -0,6 e -0,8 MPa. As sementes de crambe semeadas diretamente sob o substrato umedecido com água destilada, potencial 0,0 MPa, constituíram-se como tratamento testemunha. Os efeitos dos tratamentos foram avaliados por meio da determinação do grau de umidade; das curvas de embebição; dos testes de germinação; primeira contagem de germinação; emergência; índice de velocidade de emergência; comprimento de raiz e de hipocótilo; matéria fresca, seca e teor de água das plântulas; e da determinação da atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e peroxidase (POX). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2x5 (tipos de solução e potenciais osmóticos), com quatro repetições. Para comparar o efeito das duas soluções, utilizou-se o teste F e para comparar o efeito de cada tratamento com relação à testemunha, processou-se o teste Dunnett. Para os potenciais osmóticos, foi utilizada a análise de regressão. A redução do potencial osmótico da solução afetou a absorção de água pelas sementes de crambe, prolongou a fase II e atrasou via emissão radicular, sendo o efeito de restrição de água mais pronunciado no estresse hídrico, simulado pelo PEG 6000, que no estresse salino, induzido pelo KCl. A germinação e o vigor de sementes e plântulas de crambe foram mais afetados negativamente pelo estresse hídrico, por PEG 6000, que pelo salino, por KCl. Sob estresse salino, houve aumento da atividade das enzimas SOD e CAT nas concentrações intermediárias de sal e redução linear da POX com o aumento da salinidade. O crambe apresentou moderada tolerância à salinidade.The crambe (Crambe abyssinica Hochst), oilseed crop belongs to Brassicaceae family, is a rustic plant, tolerant to drought, cold and pests. Its commercial production in Brazil is still not significant. However, due to hardiness characteristics, the culture presents the potential to be cultivated in different regions of Brazil. It is known that abiotic factors such as drought and salinity of soils may occur in agricultural areas and impair metabolism of plants. Studies aimed at evaluating the performance of crambe under stressful conditions are still incipient. Therefore, this study aimed to evaluate the physiological changes and the antioxidant defense system of seeds and seedlings of crambe when subjected to water and salt stresses. Seeds from the cultivar FMS BRILHANTE were submitted to the water and salt stresses, simulated by PEG 6000 and KCl, under the potential -0.2, -0.4, -0.6 and -0.8 MPa. Crambe seeds sown directly under the substrate moistened with distilled water, potential 0.0 MPa, were constituted as a control treatment. The effects of the treatments were evaluated by determining the degree of humidity; the soaking curves; the germination tests; first count; emergency; emergence speed index; root length and hypocotyl; fresh and dry weight and seedling water content; and determining the activity of the enzymes superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POX). The experimental design was completely randomized in a factorial 2x5 (types of solutions and osmotic potential), with four replications. In order to compare the effect of two solutions, it was used the F test and to compare the effect of each treatment compared to the control it was processed the Dunnett test. The regression analysis was used to analise the osmotics potentials. The reduction of the osmotic potential of the solution affected the absorption of water by crambe seed, prolonged the phase II, delayed the radicle emission, and the water restriction effect was most pronounced in water stress, simulated by PEG 6000, which in saline stress, induced by KCl. The germination and vigor of seeds and seedlings of crambe were more viiinegatively affected by water stress by PEG 6000, which by salt, with KCl. Under salt stress, there was increased activity of SOD and CAT in the intermediate concentrations of salt and linear reduction of POX, with the increasing of salinity. The crambe presented moderate tolerance to salinity.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio