November 6th, 2016
Aqui apresentamos um protocolo para avaliar a sobrevivência de sementes, germinação e dormência em condições de campo, utilizando enterrado, tiras de sementes rotuladas e testes de viabilidade cloreto de tetrazólio (TZ).
O objetivo geral deste procedimento é observar e quantificar diretamente a germinação, mortalidade e dormência das sementes em condições de campo ao longo do tempo. Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo da ecologia de sementes, como como diferentes espécies ou ecótipos de espécies contribuem com mudas individuais para a população da próxima geração. Ou, sementes individuais para o banco de sementes persistente do solo.
A principal vantagem dessa técnica é que qualquer número de projetos experimentais, espécies, tratamentos ou datas de remoção podem ser facilmente implantados no campo e recuperados como uma réplica completa após semanas a meses de enterro. Para começar, corte uma tira de tecido de 20 x 105 cm para cada tira de semente. Usando uma fita métrica, marque os compartimentos na tira.
Dobre o tecido ao meio e use uma pistola de cola de alta temperatura para aplicar cola em uma extremidade curta. Deixe a cola esfriar um pouco e pressione os dois lados juntos para criar uma vedação. Coloque linhas de cola ao longo de cada marca do compartimento, desde a borda dobrada até a extremidade curta aberta.
Pressione os dois lados do tecido juntos ao longo das linhas de cola para fazer vedações sem furos entre os compartimentos. Atribua aleatoriamente tipos de cruzamento de sementes aos compartimentos de cada tira. Em seguida, conte e coloque um número uniforme de sementes em cada compartimento.
Usando um dardo de jardim de plástico, rotule o compartimento com um tipo de semente. Use a pistola de cola para selar o compartimento com segurança. Prossiga ao longo da tira, enchendo, rotulando e selando os bolsos de sementes um por um até que toda a tira esteja preenchida e selada.
Verifique se há espaços entre os compartimentos e cola pontual conforme necessário antes de prosseguir. Para realizar os testes de sepultamento, primeiro cave os lotes até a profundidade especificada para abrigar as faixas com base no projeto experimental. Coloque as tiras de sementes no chão e cubra-as com terra.
Em seguida, corte o pano de ferragens de malha de metal em um painel 10 cm maior de cada lado do que as parcelas de sementes enterradas. Sele as bordas do pano de malha com terra. Esta cobertura deve excluir predadores escavadores de sementes.
Por fim, coloque etiquetas de plástico coloridas no local do local, rotuladas com data de remoção e código de cores para complementar os registros escritos. Na data de remoção atribuída, desenterre as sementes em questão. Embrulhe as tiras em jornal úmido para mantê-las úmidas e coloque-as em um refrigerador para transporte.
Uma vez no laboratório, enxágue as tiras em água para remover sujeira e detritos estranhos, até que as sementes fiquem visíveis nos compartimentos. Usando uma tesoura, abra um compartimento de cada vez. Conte todas as sementes germinadas presentes e remova-as.
Conte e remova todas as sementes claramente mortas. Finalmente, colete todas as sementes não germinadas restantes e coloque-as em um pedaço de papel mata-borrão úmido rotulado em uma placa de Petri. Coloque os pratos em uma câmara de crescimento por uma semana para permitir a germinação.
Examine as sementes e identifique e conte as que germinaram. Registre-os como viáveis, mas não germinados, pois essas sementes não germinaram em condições de campo. Corte as sementes restantes ao meio para testar a viabilidade usando cloreto de tetrazólio.
Coloque a metade em uma placa de Petri com o embrião e o endosperma visíveis. Adicione cloreto de tetrazólio suficiente para cobrir as metades da semente. Coloque o prato em uma incubadora ajustada a 30 graus Celsius por três horas.
Finalmente, avalie as metades da semente. As sementes que exibem coloração vermelha do embrião são germináveis, enquanto as sementes não coradas estão mortas. Este gráfico mostra a germinação dos tipos de cruzamentos selvagens da cultura do girassol na primeira data de remoção após o enterro no final do outono.
Os tipos cruzados são organizados aumentando as porcentagens de alelos da cultura, e o pai materno é indicado para cada cruzamento. Em geral, porcentagens mais baixas de alelos da cultura reduziram a germinação desadaptativa no final do outono. Na remoção no início da primavera, todos os genótipos tiveram alta germinação, mas diferiram significativamente no número de sementes não germinadas ou mortas.
Em particular, os tipos cruzados com parentesco materno tiveram maior mortalidade, enquanto os tipos cruzados selvagens maternos eram mais propensos a permanecer não germinados. Na primavera, a germinação diminuiu para alguns tipos de cruzamentos. Isso provavelmente se deve à mortalidade de sementes dentro das faixas de sepultamento para tipos cruzados de germinação anteriores.
Consequentemente, a mortalidade foi maior para mais tipos de cruzamentos semelhantes a culturas produzidos por pais maternos de culturas. Uma vez dominada, essa técnica pode ser montada em poucas horas, dependendo do projeto. Enquanto a avaliação das tiras normalmente leva apenas alguns minutos por compartimento, mais o tempo na câmara de crescimento e incubação em TZ. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar que apenas as sementes que passaram pela câmara de crescimento e foram posteriormente determinadas pelo teste TZ como viáveis podem ser consideradas verdadeiramente dormentes.
As sementes que germinam na câmara de crescimento são consideradas não germinadas. Seguindo esse procedimento, outros métodos são executados em paralelo, como estudos de mudas, podem ser realizados para responder a perguntas adicionais, como se a sobrevivência das sementes se traduz ou não na emergência das sementes e na conclusão do ciclo de vida. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como conduzir uma avaliação de campo da germinação, mortalidade e dormência das sementes.
Não se esqueça de que o cloreto de tetrazólio é irritante e precauções como o uso de luvas devem sempre ser tomadas durante a realização deste procedimento.
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Este protocolo descreve um método para avaliar a sobrevivência, germinação e dormência de sementes em condições de campo usando tiras de sementes rotuladas e testes de viabilidade. Ele permite que pesquisadores quantifiquem o comportamento das sementes ao longo do tempo, contribuindo para a compreensão da ecologia das sementes.
This method enables direct observation of seed germination, dormancy, and mortality under field conditions, providing quantitative data critical for target validation in agricultural biotechnology. By assessing seed behavior over time, it supports mechanistic de-risking of traits related to stand establishment and persistence. The approach enhances predictive confidence in early discovery by linking genetic variation to field-relevant phenotypes.
The method integrates into the discovery continuum from hypothesis testing to lead identification by providing field-based phenotypic data on seed survival traits.