Hydropriming changes temperature thresholds for seed germination of tree species from the Caatinga, a Brazilian tropical dry forest Translated title: Hidropriming altera limiares de temperatura para germinação de sementes de espécies arbóreas da Caatinga, uma floresta tropical seca brasileira

Abstract

Abstract: This study evaluates the effects of hydration and dehydration cycles (HD cycles) on seed germination of four Caatinga tree species (Anadenanthera colubrina var. cebil, Enterolobium contortisiliquum, Pityrocarpa moniliformis and Pterogyne nitens) subjected to different temperatures and determine the thermal upper and lower limits of germination. For this, seeds were subjected to 0, 1, 2 and 3 HD cycles and set to germinate at temperatures of 5, 10, 15, 25, 35, 40 and 45 °C. Germinability and t50 were calculated and the differences of these parameters were compared by two-way ANOVA. In addition, germination rate (GR = 1/t50), as well as ceiling (Tc), optimum (To) and base (Tb) temperatures were calculated to estimate the limits below or above which the seeds fail to germinate. We observed that the more HD cycles, the better the seed responds, especially at extreme temperatures. Seeds of all studied species showed To between 25 and 35 °C, Tb < 10 °C, and Tc > 40 °C. The slope of regression curves for germination rate showed that submitting seeds to HD cycles expands its thermal tolerance range, revealing that this seed pre-treatment can be efficient for species as it increases their tolerance to thermal stress.

Translated abstract

Resumo: Este estudo avaliou os efeitos dos ciclos de hidratação e desidratação (ciclos de HD) na germinação de sementes de quatro espécies arbóreas da Caatinga (Anadenanthera colubrina var. cebil, Enterolobium contortisiliquum, Pityrocarpa moniliformis and Pterogyne nitens) submetidas a diferentes temperaturas, determinando os limites térmicos para germinação. As sementes foram submetidas a 0, 1, 2 e 3 ciclos de HD e colocadas para germinar nas temperaturas de 5, 10, 15, 25, 35, 35, 40 e 45 °C. Germinabilidade e t50 foram calculados e as diferenças foram comparadas pela ANOVA Dois Fatores. Além disso, a taxa de germinação (GR = 1/t50), bem como temperaturas teto (Tc), ótima (To) e base (Tb) foram calculadas para estimar os limites abaixo ou acima dos quais as sementes não germinam. Foi observado que quanto mais ciclos de HD, melhor é a resposta da semente, principalmente em temperaturas extremas. Sementes de todas as espécies apresentaram To entre 25 e 35 °C, Tb < 10 °C e Tc > 40 °C. A inclinação das curvas de regressão da taxa de germinação mostrou que os ciclos de HD expandem faixa de tolerância térmica das sementes, revelando que esse pré-tratamento pode ser eficiente para as espécies, aumentando sua tolerância ao estresse térmico.