Temperature-dependent germination and endo-β-mannanase activity in sesame seeds

Abstract

The effects of temperature on germination and endo-β-mannanase activity in seeds of Sesamum indicum was investigated. The minimum germination temperature (Tmin) lies between 12.8°C and 13.2°C while the maximum temperature (Tmax) is located between 45.5°C and 46°C. Germinabilities are statistically not different from estimated viability (88%) between 18.8°C and 43.2°C. The Mann- Whitney test indicated the interval 31.9°C to 35.1°C as the optimum temperature (Topt) range for germination rate. When seeds incubated at temperatures at or below the Tmin and close to or above the Tmax were transferred to 30°C, those incubated at lower temperatures achieved high germinability. On the other hand, the higher the pre-incubation temperature above Tmax, the lower the germinability achieved near Topt. Seed endosperm cell wall was found to contain mannose as the main monosaccharide. An increase in endo-β-mannanase activity in the micropylar endosperm prior to seed germination was observed only at supra-optimum temperature. _________________________________________________________________________________________________________ RESUMO

O efeito da temperatura sobre a germinação e a atividade de endo-β-mananase em sementes de Sesamum indicum foi investigada. A temperatura mínima de germinação (Tmin) está localizada entre 12,8°C e 13,2°C enquanto a temperatura máxima (Tmax) encontra-se entre 45,5°C e 46°C. As germinabilidades (G%) não foram significativamente diferentes da viabilidade estimada (88%) entre 18,8°C e 43,2°C. O teste de Mann-Whitney apontou o intervalo de 31,9°C a 35,1°C como sendo a faixa de temperatura ótima (Tot). Quando sementes incubadas a temperaturas próximas ou abaixo de Tmin e próximas ou acima de Tmax foram transferidas para 30°C, aquelas submetidas a baixas temperaturas atingiram germinabilidade elevada. Por outro lado, quanto maior a temperatura de pre-incubação acima de Tmax, menor a germinabilidade alcançada. O principal monossacarídeo encontrado na parede celular do endosperma das sementes foi manose. Somente em temperatura supra-ótima foi observada elevação na atividade de endo-β-mananase na região micropilar do endosperma anterior à germinação.