AULA DE DETERIORACÃO DE SEMENTES

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E CULTURA
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
APOIO

Acadêmico: CRISTIAN BERNARDO
Professor: JOÃO CORREIA
Rio Largo/AL, quarta-feira, 3 de agosto de 2022
PRODUÇÃO E ANÁLISE DE
SEMENTES
DETERIORAÇÃO DE
SEMENTES

Sementes
“Estruturas capazes de sobreviver e manter sua viabilidade até que o clima
e o local sejam favoráveis ao início de uma nova geração.”

Sementes
Seres vivos envelhecem e morrem Não vivem indefinidamente
†
* 1930
?????
O processo de deterioração é inevitável e irreversível

Olhando para o grupo de pessoas da imagem abaixo, pode-se dizer, com maior segurança, quem
progrediu mais no processo de envelhecimento em relação aos outros.

Maria Audenete Ferreira do Nascimento, 37 anos

Keshav
18 meses
Exceção a regra: Síndrome de Hutchinson-Gilford e doença de cutis laxa
Anjali Kumari, 7 anos
Rinki Devi, 35 anos

Mas o que é deterioração?
“É uma série de processos que envolvem transformações
degenerativas que eventualmente causam a morte da semente,
é inevitável, irreversível, muito agressiva e varia entre espécies,
variedades e sementes individuais dentro de um lote.”
(DELOUCHE & BASKIN, 1973)
Deterioração

“Processo determinado por uma série de alterações fisiológicas, bioquímicas,
físicas e citológicas, com início a partir da maturidade fisiológica
(desprendimento da planta mãe), em ritmo progressivo, determinando a queda
da qualidade e culminando com a morte da semente, determinante no
desequilíbrio funcional de tecidos ativos de todos os organismos vivos,
provocando a inativação progressiva do metabolismo (não é possível desfazer a
deterioração nem ressuscitar uma sementes morta) e a morte.”
(MARCOS FILHO, 2005)
Mas o que é deterioração?
Deterioração

• Na maturidade fisiológica:
Semente
• A partir da maturidade: Potencial fisiológico
- Permanecer inalterado por certo tempo;
- Decrescer rapidamente.
• Em consequência de diversos fatores:
Nível máximo de qualidade
Nível mínimo de deterioração
Deterioração
Idade Cronológica
≠
Idade Fisiológica
(ou grau de deterioração)
> grau de deterioração
< grau de deterioração

Deterioração
Cassia multijuga
68 anos
Rumex crispus
80 anos
Trifolium arvense
158 anos
Como exemplos comprovados de
períodos de manutenção da
longevidade são citados:

Deterioração
“O potencial fisiológico das sementes encontra-se no seu genótipo,
sendo algumas sementes mais propensas à deterioração.”

Deterioração
• O progresso da deterioração é variável:
Entre espécies
Lotes de
cultivares
da mesma
espécie
Lotes de
mesmo
cultivar Sementes do
mesmo lote

Deterioração
• As características da espécie:
Longevidade natural
Diferenças genéticas
Composição química + Umidade
Qualidade inicial
Condições
ambientais
VELOCIDADE e INTENSIDADE
da deterioração
=

“A manifestação da deterioração é
muito associada ao armazenamento.”
Inicia-se na Maturidade
Fisiológica
Pode se estender
até pós-semeadura
Pode ser
acelerada em
qualquer etapa
pós-maturidade

Deterioração
“As observações feitas sobre a deterioração são amplamente visíveis no
armazenamento, no entanto, a deterioração não inicia no armazenamento,
no entanto é mais frequente, por isso a constante associação.”

“Inúmeros trabalhos receberam destaque por buscar a elucidação
do mecanismo de deterioração e suas consequências.”
“O evento fisiológico causador da
deterioração é diferente em cada situação.”
Deterioração, dificuldades na elucidação

Deterioração, dificuldades na elucidação
Sementes após semeadura ≠ Sementes armazenadas a longo prazo
Lesões por injúrias mecânicas ≠ Lesões por envelhecimento gradativo
Métodos diversificados utilizados para estudar a deterioração dificultam o entendimento
Há regiões mais sensíveis à deterioração mais rápida (tecido eixo embrionário)
Envelhecimento natural e artificial:
- Ex.: Quantidade de radicais livres
A deterioração é um evento individual (a maioria das pesquisas estudam amostras com
diferentes estádios de envelhecimento).

Deterioração
“A deterioração das sementes NÃO ocorre de maneira
uniforme em diferentes partes das sementes.”
Coloração de sementes de trigo no teste de tetrazólio, indicando
tecidos viáveis (áreas escuras) e tecidos inativos (áreas descoloridas)
Deterioração de sementes de trigo inicia-se na
radícula e progride para outras partes.

Deterioração
Imagem interna dos cotilédones de soja, onde (A) dano no eixo
embrionário, (B) dano mecânico e (C) danos por percevejo.
Em eudicotiledôneas, como soja e amendoim, os
pontos de crescimento embrionário são mais
sensíveis à deterioração.
“A deterioração das sementes NÃO ocorre de
maneira uniforme em diferentes partes das
sementes.”

Deterioração
Reações ao teste de tetrazólio após diferentes períodos de
envelhecimento artificial em sementes de soja (CHAUHAN, 1985).

Deterioração, causas
“Independente do armazenamento, as sementes deterioram-se.”
- Banco do solo, depósitos ou armazéns ou criopreservação
“A deterioração leva a queda gradativa da viabilidade e do vigor, ou seja, é o
envelhecimento da semente, cujos reflexos são verificados no momento da
utilização da semente, através do desempenho pós-semeadura.”
Velocidade de
Emergência
Uniformidade
da emergência
Campo
Laboratório

• Alterações ocorrem com o envelhecimento das sementes:
- Perda da permeabilidade das membranas;
- Perda da eficiência enzimática;
- Acumulação de mutações nos cromossomos;
- Decomposição das reservas;
- Acúmulo de produtos tóxicos.

• Há carência de informações sobre as causas e sequência.
“A natureza das sementes e de seu comportamento torna complexo o
acompanhamento da evolução da deterioração, dificultando a identificação das
diferenças entre a sensibilidade de espécies ou cultivares, e de regiões da semente.”

Deterioração, manifestações
• O processo de deterioração é complexo:
1) A maior parte das pesquisas:
- Realizadas durante a germinação;
- Envolve atividade enzimática.
- Proporção de vigorosas decresce
Distribuição hipotética da perda da viabilidade das sementes de soja durante 3 anos.
- Ampliação da variação das proporções de sementes
com diferentes potenciais fisiológicos, à medida que
progride a deterioração.
- Germinação não é perdida simultaneamente
2) Lotes possuem sementes com diferentes
potenciais fisiológicos.

Deterioração, manifestações
Plântulas normais e vigorosas vão
diminuindo com o passar do tempo, e
consequentemente, ao longo do período
de armazenamento vão aumentando o
número de sementes mortais e plântulas
anormais, culminando na morte completa
de todas as sementes ao término do
tempo de armazenamento.

Manifestações fisiológicas
“Os sintomas mais evidentes da deterioração são percebidos durante a germinação e o desenvolvimento
inicial das plântulas. No entanto, antes dessas manifestações, várias outras de caráter ultraestrutural e
bioquímico já devem ter ocorrido.”
• Redução da velocidade da emergência;
• Declínio da velocidade de crescimento;
• Redução quantitativa do crescimento da plântula;
• Menor resistência a condições desfavoráveis durante a
germinação e desenvolvimento inicial da plântula;
• Redução do potencial de armazenamento;
• Redução da resistência à ação de microrganismos;
• Maior especificidade das condições de ambiente para a
germinação;
• Desuniformidade no desenvolvimento de plântulas;
•Aumento da taxa de anormalidade de plântulas;
• Redução da percentagem de germinação;
• Formação de plantas estéreis;
• Redução da produção (direta ou indireta);
• Perda do poder germinativo.

• Redução da velocidade da emergência;
• Declínio da velocidade de crescimento;
• Desuniformidade no desenvolvimento de plântulas.

• Redução da porcentagem de emergência de plântulas em campo

• Redução da resistência à ação de microrganismos

• Redução no crescimento de plântulas

• Aumento da taxa de anormalidade de plântulas

Manifestações metabólicas ou bioquímicas
- Mitocôndrias (organelas com função respiratória);
- Possui membranas;
- Liberação do radical superóxido  Peroxidação dos lipídios;
- Promovem alterações nas membranas.
• Ocasionando:
- Queda da taxa respiratória;
- Menor síntese de ATP:
- Redução atividade enzimática;
- Redução na síntese de proteínas e ácidos nucleicos;
- Redução na formação de novas mitocôndrias.
• A deterioração provoca:
- Redução crescimento das plântulas:
- Decréscimo da respiração;
- Redução do nº de mitocôndrias.
• Respiração e síntese de ATP

Respiração aeróbica
Respiração anaeróbica
Peroxidação lipídica
Liberação de etanol, aldeídos voláteis;
Produtos tóxicos;
Inibidores de germinação.
“Quando as membranas das mitocôndrias, especialmente as internas, são afetadas severamente, não há
reorganização completa durante a embebição e os prejuízos ao desempenho das sementes são inevitáveis.”
Número;
Integridade;
Atividade;
Eficiência
*Há dificuldades em identificar essas alterações Dormência das sementes  Taxas respiratórias
• Respiração e síntese de ATP

- Alterações na estrutura das enzimas;
- Inativação de enzimas;
- Redução ou paralisação da síntese enzimática;
- Menor atividade de enzimas respiratórias;
- Síntese “de novo” torna-se errática;
- Menor eficiência nos mecanismos de reparo.
“As enzimas desempenham importante papel no progresso da
deterioração de sementes e sua atividade pode ser um
indicativo da perda da qualidade, principalmente, àquelas
relacionadas à respiração, peroxidação lipídica e remoção de
radicais livres.”
Principais enzimas de reparo:
- Catalase;
- Peroxidase; Removem os radicais livres
- Superóxido dismutase.
Enzimas α e β-amilase
• Alterações em sistemas enzimáticos
importantes para ativação do metabolismo da
semente durante a embebição.

• Alterações em sistemas enzimáticos
Bandas correspondem aos lotes mais deteriorados. Assim, aos 9 e 15
dias de armazenamento, as sementes estão mais deterioradas e sujeitas
ao ataque dos radicais livres (Timóteo, 2011).
Sementes mais propensas
ao ataque dos radicais
livres.
Atividade da SOD
baixa.
Legenda:
Superóxido Dismutase - SOD

• Alterações no metabolismo de reserva
• Carboidratos:
- Decréscimos teores açúcares totais e solúveis;
- Redução de substratos para a respiração;
- Redução atividade enzimática;
- Redução da mobilização das substâncias de reservas.
Macromoléculas Convertidas
por enzimas
Formas
Transportáveis
Amido Sacarose
“Consequentemente, há perda da capacidade de utilização dos carboidratos,
afetando sua mobilização dos tecidos de reserva para o eixo embrionário.”

• Lipídios:
- Alterações nos lipídios devidas à:
- Hidrólise enzimática;
- Peroxidação lipídica;
- Autoxidação.
Síntese de
produtos tóxicos
Hidrólise de
lipídio
 glicerol e
ácidos graxos 
Redução
do pH
Desnaturação
das enzimas

Peroxidação
lipídica
 Radicais livres  Desestabilidade
das membranas
Autoxidação 
Intensificada em
altas temperaturas
Radicais livres (O2-)
ausência de enzimas

“A peroxidação dos lipídios é potencialmente danosa pois causa: destruição de lipídios das membranas,
perda da permeabilidade seletiva, ataque de radicais livres, formação de aldeídos tóxicos à célula.”

• Lipídios:
Efeito do grau de hidratação
sobre a produção de radicais
livres em sementes de milho
(Priestley, 1986).

• Proteínas
- Tem 2 funções principais nas sementes:
- Substância de reserva;
- Catalisação de reações químicas.
As alterações ocasionam:
- Decréscimo na síntese de proteínas:
- Queda dos teores de proteínas solúveis;
- Acréscimos nos teores de aminoácidos;
- Desnaturação de proteínas.
“Processo de germinação envolve reativação de enzimas preexistentes e síntese de novas enzimas
para hidrólise de reservas e síntese de novas células para o crescimento do embrião.”

Síntese de proteínas em eixos embrionários de
sementes viáveis e não-viáveis de ervilha,
durante a embebição (Bewley e Black, 1994).
• Proteínas:

• Alterações em taxas de síntese
• Processo de germinação possui 3 etapas metabólicas:
- Reativação de sistemas preexistentes (formados no final da maturação).
- Síntese de enzimas para catabolismo de substâncias de reserva;
- Síntese de novos componentes celulares.
• Essas fases dependem da ação coordenada:
- Enzimas;
- RNA;
- Ribossomos;
- Mitocôndrias
Metabolismo de síntese eficiente
“Alterações na taxa de síntese refletem em menor capacidade de
utilização de carboidratos, afetando a mobilização de substratos dos
tecidos de reserva para o eixo embrionário.”

• Danos aos cromossomos e ácidos nucleicos
As alterações ocasionam:
• Decréscimo na síntese de DNA e de RNA;
• Degradação do DNA;
• Danos aos cromossomos;
• Alterações nucleares (mutações);
• Ineficiência de mecanismos de reparo;
• Redução na síntese de ATP;
• Incorporação de ( H-metil timidina) ao DNA:
- Síntese não programada de DNA;
- Indicando reparo no DNA.
• Os nucleotídeos funções importantes:
- Biossíntese de ácidos nucleicos (DNA e RNA);
- Biossintese de polissacarídeos;
- Síntese de proteínas;
- Reparo das membranas.
3
“À medida que os embriões envelhecem, quando as sementes são armazenadas com baixo
grau de umidade, o DNA é fragmentado. Paralelamente, muitas proteínas são desnaturadas
e as enzimas de reparo de DNA perdem sua função.”

Sementes mais deterioradas
Sementes viáveis
Timidina
Incorporação de timidina por embriões de duas amostras de sementes de
centeio com diferentes idades e percentagens de germinação (Priesley, 1986).

Relações entre viabilidade da semente e concentrações de DNA e RNA de sementes de centeio
(Adaptado de Osborne et al., 1980/81)

• Alterações nos sistemas de membranas
• Características das membranas:
- Bicamada de Fosfolipídios;
- Permeabilidade seletiva.
• Envelhecimento da semente ou deterioração:
Peroxidação
dos lipídios
Radicais livres

Reagem com lipídios
das membranas
  Desestabilidade da membrana
< Permeabilidade seletiva
Liberação de exsudados
Manutenção do potencial osmótico Essenciais à Germinação
Estimula proliferação de microrganismos
Fosfato
Ácidos graxos

Principais caminhos metabólicos
percorridos durante a deterioração da
semente (Adaptado de Osborne, 1980).

- Existe uma sequência padrão para todas as espécies?
Biossíntese incompleta
Membranas incompletas

Condição inicial da semente
Condições climáticas durante à maturação
Momento da colheita
Método da colheita
Secagem das sementes
Beneficiamento
Condições de armazenamento
Embalagem

Referências
MARCOS-FILHO, J. 2005. Fisiologia de sementes de plantas
cultivadas. PIRACICABA: Fealq, 2005.
BRIGANTE, Giselle Prado. Deterioração de sementes de girassol
durante o armazenamento. Tese Lavras : UFLA, 2013.
Associação Brasileira de Educação Agrícola Superior – ABEAS- Armazenamento de Sementes. Tutor:
Leopoldo Mário Baudet Labbé . Brasília, DF: ABEAS; Pelotas, RS: Universidade Federal de
Pelotas/Departamento de Fitotecnia, 2007. Curso de Ciência e Tecnologia de Sementes

P
N
OBRIGADO!! K
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA “PRODUÇÃO VEGETAL”

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