Enzyme activity in soybean seeds produced under foliar application of manganese Translated title: Atividade enzimática em sementes de soja produzidas sob aplicação de manganês via foliar

Abstract

Several factors affect the quality of soybean seeds, including the mineral nutrition of plants. Manganese (Mn) is an important nutrient because it has as one of its functions the enzyme activation. The aim of this study was to evaluate enzyme activity in seeds of soybean cultivars produced with foliar application of different doses of Mn. The experiment was conducted at the Universidade Federal de Lavras (UFLA) (Federal University of Lavras) in randomized blocks with three replications and 4 x 4 x 2 factorial arrangement consisting of four soybean cultivars, two conventional and its genetically modified RR derived (BRS Celeste and BRS Baliza RR; BRSGO Jataí and BRS Silvânia RR), four doses of Mn via foliar application (0; 200; 400 and 600 g Mn ha-1) and two stages of application (R1 or R3). In the seeds, the expressions of the enzymes esterase (EST), malate dehydrogenase (MDH), alcohol dehydrogenase (ADH), superoxide dismutase (SOD), peroxidase (PRX) and isocitratelyase (ICL) were determined. For evaluation of physiological quality, the germination test and emergence speed index (ESI) were performed. The Mn content in the seeds was also determined. The expression of the enzymes EST, SOD, PRX and ICL in soybean seeds are affected by foliar application of Mn, regardless of the stages of application. In the seeds of the cultivars that showed better physiological quality, Celeste and Baliza RR, greater expressions of the enzymes ADH and ICL and lower expressions of MDH and of PRX were observed.

Translated abstract

Diversos fatores afetam a qualidade das sementes de soja, dentre eles a nutrição mineral das plantas. O manganês (Mn) é um nutriente importante por ter como uma de suas funções a ativação enzimática. O objetivo, neste trabalho, foi avaliar a atividade enzimática em sementes de cultivares de soja, produzidas com aplicação foliar de diferentes doses de Mn. O experimento foi conduzido na Universidade Federal de Lavras (UFLA), em blocos casualizados, com três repetições e esquema fatorial 4 x 4 x 2, sendo quatro cultivares de soja, duas convencionais e suas derivadas transgênicas RR (BRS Celeste e BRS Baliza RR; BRSGO Jataí e BRS Silvânia RR), quatro doses de Mn via foliar (0; 200; 400 e 600 g Mn ha-1) e dois estádios de aplicação (R1 ou R3). Nas sementes, foram determinadas as expressões das enzimas esterase (EST), malato desidrogenase (MDH), álcool desidrogenase (ADH), superóxido dismutase (SOD), peroxidase (PRX) e isocitrato liase (ICL). Para avaliação da qualidade fisiológica foram realizados os testes de Germinação e de Índice de velocidade de emergência (IVE). Determinou-se, também, o teor de Mn nas sementes. A expressão das enzimas EST, SOD, PRX e ICL em sementes de soja são influenciadas pela aplicação de Mn via foliar, independente do estádio de aplicação. Nas sementes das cultivares, as quais apresentaram melhor qualidade fisiológica, Celeste e Baliza RR, foram constatadas maiores expressões das enzimas ADH e ICL e menores expressões de MDH e de PRX.