Maternal effect on thermotolerance in lettuce seeds

• Published in: Pesquisa agropecuaria brasileira Vol. 58
• Main Authors: Cavasin, Pedro Yuri, Gomes, Luiz Antônio Augusto, Pereira, Wilson Vicente Souza, Santos, Heloisa Oliveira dos
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Embrapa Secretaria de Pesquisa e Desenvolvimento; Pesquisa Agropecuária Brasileira 01-01-2023; Embrapa Informação Tecnológica
• Subjects: AGRICULTURE, DAIRY & ANIMAL SCIENCE; AGRICULTURE, MULTIDISCIPLINARY; esterase; Lactuca sativa; seed dormancy; temperature; seed dormancy; temperature; Lactuca sativa, esterase; esterase; temperatura; Lactuca sativa; dormência de sementes
• ISSN: 0100-204X; 1678-3921; 1678-3921
• DOI: 10.1590/s1678-3921.pab2023.v58.03298

Abstract The objective of this work was to evaluate the occurrence of the maternal effect on thermotolerance in lettuce (Lactuca sativa) seeds, as well as to find an enzymatic marker for this trait in lettuce seedlings. Seeds from the Everglades thermotolerant cultivar, the Verônica susceptible cultivar, and their reciprocal hybrids were used. For each cultivar and reciprocal hybrid, germination percentage and vigor (germination speed index) tests were carried out at 20 and 32°C. Thermotolerance was defined as the capacity to germinate at 32°C. To obtain markers that could be associated with thermotolerance, enzymatic tests were performed. The bands of the electrophoretic enzymatic extracts were quantified using the ImageJ software. The hybrids behaved similarly to their female genitors. When cultivar Verônica was the female genitor, hybrid seeds did not germinate at high temperatures and showed a lower expression of the esterase enzyme. However, when the female genitor was the Everglades cultivar, hybrids showed a high germination at high temperatures and a greater esterase expression. Therefore, there is a maternal effect on tolerance to thermoinhibition in lettuce seeds, and the esterase enzyme can be used as a selective marker to identify homozygous progenies for this trait.
Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência do efeito materno na tolerância à termoinibição em sementes de alface (Lactuca sativa), bem como encontrar um marcador enzimático para esta característica em mudas de alface. Foram utilizadas sementes da cultivar termotolerante Everglades, da cultivar suscetível Verônica e de seus híbridos recíprocos. Para cada cultivar e híbrido recíproco, foram conduzidos testes de germinação e vigor (índice de velocidade de germinação) a 20 e 32°C. A termotolerância foi definida pela capacidade de germinação a 32°C. Para encontrar marcadores que pudessem ser associados com a termotolerância, foram realizados testes enzimáticos. As bandas eletroforéticas dos extratos enzimáticos foram quantificadas por meio do programa ImageJ. Os híbridos apresentaram comportamento semelhante ao dos seus genitores femininos. Quando a cultivar Verônica foi o genitor feminino, as sementes dos híbridos não germinaram sob alta temperatura e apresentaram menor expressão da enzima esterase. Porém, quando a cultivar Everglades foi o genitor feminino, os híbridos apresentaram alta germinação sob temperatura elevada e maior expressão da esterase. Portanto, há efeito materno na tolerância à termoinibição em sementes de alface, e a enzima esterase apresenta potencial como marcador para identificar progênies homozigotas para essa característica.