O presente trabalho visou comparar e analisar o efeito biológico da combinação fatorial dos tratamentos com raios-gama, cisteína e EO ou EI ou EMS ou DS, sôbre sementes dormentes de arroz da variedade "Dourado Precoce". Foi levado em consideração, principalmente, o efeito sôbre a altura das plântulas, fertilidade e freqüência de mutação de clorofila, tendo sido usados diversos métodos para a avaliação dêsse efeito. Na comparação da radiosensitividade na germinação, altura das plântulas, sobrevivência e fertilidade, mostrou-se que a germinação foi a menos sensitiva e a fertilidade foi a mais sensitiva com relação à irradiação de raios-gama. O efeito protetor da cisteína sôbre vários caracteres em R₁ das sementes irradiadas foi avaliado pelo teste de sinal ("sign test"). De acôrdo com os resultados, o pós-tratamento durante 45 horas foi prejudicial, e o pós-tratamento durante 30 horas foi protetor. O pós-tratamento com cisteína durante 24 horas não mostrou efeito protetor nem efeito prejudicial. A análise da variância com aplicação de regressão quadrática sôbre o efeito de pós-tratamento com cisteína em relação à freqüência de mutação de clorofila em R₂, revelou que, embora não tenha sido observada significância em nenhum caso, as linhas de regressão dos pós-tratamentos durante 24 e 45 horas mostraram, respectivamente, maior e menor concordância com a linha de regressão do tratamento com apenas raios-gama. À linha de regressão do pós-tratamento com cisteína durante 30 horas apresentou concordância moderada com a linha de regressão do tratamento com raios-gama, porém mostrou uma tendência em aumentar a freqüência de mutação de clorofila em tôdas as dosagens usadas de raios-gama, em comparação com o tratamento em que se usava apenas raios-gama. Os tratamentos com EO (0,15%, 10 hrs a 27 ± 2°C), EI (0,05%, 10 hrs a 27 ± 2°C e DS (0,46%, 3 hrs a 25 ± 1°C) corresponderam, respectivamente, às dosagens de 8-9KR, 20-21KR e 6-7KR de raios-gama na indução de mutação de clorofila. Na comparação das freqüências máximas de mutação de clorofila em todos os tratamentos em que se usavam apenas mutagênicos, o EMS foi o que apresentou maior eficiência na indução de mutação de clorofila. O efeito da combinação dos tratamentos com raios-gama e mutagênico químico sôbre a altura das plântulas, fertilidade e freqüência de mutação de clorofila, foi avaliado pelo modêlo aditivo. Os resultados indicaram que a concordância com êste modêlo depende do tipo de mutagênico químico combinado, das condições do tratamento e do caráter analisado. De modo geral, os tratamentos combinados com raios­gama e mutagênico químico mostraram adaptabilidade ao modêlo aditivo na altura das plântulas e na fertilidade. Os tratamentos combinados com raios-gama e EO ou EI ou EMS mostraram boa concordância com o modêlo aditivo na freqüência de mutação de clorofila. No entanto, os tratamentos combinados com raios-gama e DS não mostraram concordância com êste modêlo. O efeito do tratamento intercalado com cisteína entre a radiação e mutagênico químico foi discutido apesar de ser desconhecido o mecanismo da interação da cisteína com substâncias alquilantes. Nos tratamentos combinados com raios-gama, cisteína e EO, foi demonstrado que o tratamento intercalado com cisteína aumentou, de modo geral, a altura das plântulas e a fertilidade, em comparação com os tratamentos combinados de raios-gama e EO. O efeito da combinação de raios-gama (30KR) com EO foi tão drástico que não ocorreu nenhuma germinação. Todavia, o tratamento com cisteína entre êsses mutagênicos recuperou, razoavelmente, a germinação, o que resultou, conseqüentemente, na existência de sobreviventes que apresentaram 15,20 mutações de clorofila por 100 panículas R₁, sendo esta a mais alta de todos os tratamentos combinados com raios-gama, cisteína e EO. Nos tratamentos combinados com raios-gama, cisteína e EI, o efeito do tratamento intercalado com cisteína não foi muito claro. No entanto, o tratamento combinado com 30KR de raios-gama, cisteína e EI resultou em 17,09 mutações de clorofila por 100 panículas R₁, sendo esta freqüência a mais alta de todos os tratamentos combinados com raios-gama, cisteína e EI, apesar de que não foi significativa em comparação com a do tratamento combinado com 30KR de raios-gama e EI. Quando a concentração de EMS foi baixa, a interação de cisteína com EMS foi positiva na fertilidade nos tratamentos combinados com raios-gama, cisteína e EMS, em comparação com os tratamentos combinados com raios-gama e EMS. Quando a concentração de EMS foi alta, o efeito do tratamento intercalado com cisteína foi positivo na altura das plântulas e negativo na fertilidade, em comparação com os tratamentos combinados com raios-gama e EMS. Quanto à freqüência de mutação de clorofila, não foi possível estimar êste efeito de cisteína devido à alta toxicidade de EMS e, conseqüentemente, pequeno tamanho da amostra. Quando a concentração de DS foi baixa, a interação de cisteína com DS não foi clara. Entretanto, quando a concentração de DS foi alta, o tratamento intercalado com cisteína entre a radiação e DS mostrou uma tendência em diminuir a altura das plântulas e aumentar a fertilidade das panículas R₁, em comparação com os tratamentos combinados com raios-gama e DS. Isto foi justamente o contrário do que se obteve com os tratamentos combinados com raios-gama, cisteína e EMS, sugerindo que o mecanismo da interação de cisteína com EMS sôbre a altura das plântulas e a fertilidade das panículas R₁ é diferente do que o de cisteína com DS. As análises do espectro de mutação de clorofila foram feitas sôbre os três tipos de mutação: albina, viridis e outras. Ambiente diferente não afetou as freqüências dos três tipos de mutação, quando a comparação foi feita entre os tratamentos com raios-gama em 1965, 66 e 67, e também entre os pós-tratamentos com cisteína durante 24 horas em 1967 e 68. De modo geral, as dosagens ou concentrações diferentes de mutagênico, tanto em um só tratamento como em tratamentos combinados, não afetaram o espectro de mutação de clorofila, com exceção dos seguintes casos: - Freqüência do tipo albina foi bastante reduzida no tratamento com EMS₂ (1,0%, 10 hrs), quando êste foi comparado com o tratamento com EMS₁ (0,5%, 10 hrs); - Na análise do pós-tratamento com cisteína durante 24 horas, em 1968, verificou-se que a freqüência do tipo viridis aumentou e a do tipo outras diminuiu, à medida que aumentou a dosagem de raios-gama; - Na combinação de raios-gama, cisteína e EO, foi observada uma redução considerável da freqüência do tipo albina no tratamento combinado com 30KR de raios-gama, cisteína e EO. Os cinco mutagênicos usados, isto é, raios-gama, EO, EI, EMS e DS, não alteraram o espectro de mutação de clorofila. Os pós-tratamentos com cisteína durante 30 e 45 horas não modificaram o espectro de mutação de clorofila, em comparação com os tratamentos com raios-gama. Todavia, o pós-tratamento com cisteína durante 24 horas aumentou a freqüência do tipo viridis e diminuiu a do tipo outras, em comparação com os tratamentos com raios-gama. Os tratamentos combinados com raios-gama e mutagênico químico não alteraram o espectro de mutação de clorofila, em comparação com os tratamentos com raios-gama. Os tratamentos combinados com cisteína e EO reduziram a freqüência do tipo albina. Porém, os outros tratamentos combinados com cisteína e mutagênico químico não afetaram as freqüências dos tipos de mutação de clorofila, em comparação com os tratamentos com raios-gama. Somente os tratamentos combinados com raios-gama, cisteína e EMS alteraram o espectro de mutação de clorofila, aumentando a freqüência do tipo viridis, quando comparados com os tratamentos com raios-gama. Os outros tratamentos combinados com raios-gama, cisteína e mutagênico químico não modificaram o espectro de mutação de clorofila, em comparação com os tratamentos com raios-gama. As panículas primeiramente florescidas foram as que mostraram a menor taxa de segregação e a maior freqüência de mutação de clorofila, indicando que elas se originaram de um maior número de células iniciais. O número máximo de células iniciais sobreviventes no aglomerado de células foi de 6, quando êste aglomerado de células foi tratado com mutagênico, diminuindo o número à medida que aumentou a dosagem ou concentração dos mutagênicos. As ramificações primárias se originam de uma única célula inicial.

The objectives of the present work were to compare and analyze the biological effects of the factorial treatment combinations of gamma-rays, cysteine and EO or EI or EMS or DS on the dormant rice seeds of the Brazilian variety "Dourado Precoce". Principally, the effects on seedling height, fertility and chlorophyll mutation frequency were studied. Comparing radiosensitivities in germination, seedling height, survival and fertility, it was concluded that germination has the lowest and fertility has the highest radiosensitivity to gamma-radiation. The statistical analysis by means of "sign test" revealed that the post-treatment with cysteine during 45 hours was rather prejudicial to the various R₁ characters of the irradiated seeds, and that the post-treatment during 30 hours was most protective. The post­treatment with cysteine during 24 hours did not show any significant effect. The analysis of variance of quadratic regression on the effect of post-treatment with cysteine in relation to chlorophyll mutation showed that, though there was no case of significance, the regression curves of the post-treatment during 24 and 45 hours demonstrated, respectively, the lowest and the highest fitness to the regression curve of the treatment with gamma-rays. Though the regression curve of the post-treatment during 30 hours showed the intermediate fitness, it tended to increase the mutation frequency in all doses used. The effects of EO (0.15% for 10 hs at 27 ± 2°C), EI (0.05% for 10 hs at 27 ± 2°C) and DS (0.46% for 3 hs at 25 ± 1°C) in chlorophyll mutation induction were equivalent to 8-9KR, 20-21KR and 6-7KR of gamma­rays, respectively. Regarding chlorophyll mutation induction, EMS was the most efficient of all mutagens used in this experiment. The effects of treatment combinations of gamma-rays and chemical mutagens on seedling height, fertility and chlorophyll mutation frequency were assessed by the additive model. In general, combined treatments of gamma-rays and chemical mutagens showed good fitness to this model on seedling height and fertility. Combined treatments of gamma-rays and EO or EI or EMS showed good fitness to this model on chlorophyll mutation frequency. However, treatment combinations of gamma-rays and DS did not show such fitness to the model. The intercalary effects of cysteine between gamma-rays and chemical mutagen treatments were discussed though the mechanism of the interaction of cysteine with chemical mutagens is unknown. In the combined treatments of gamma-rays, cysteine and EO, cysteine treatment brought about, in general, positive effects on seedling height and fertility, comparing with the combined treatments of gamma-rays and EO. The combining effect of 30KR of gamma-rays and EO was so drastic that no germination was observed. However, the intercalary treatment with cysteine recuperated germination reasonably, and consequently 15.20 chlorophyll mutations per 10 R₁ panicles were observed in the R₂. This was the highest frequency of all factorial treatment combinations of gamma-rays, cysteine and EO. The intercalary effect of cysteine in the combined treatment of gamma-rays, cysteine and EI on the R₁ characters was not clear. However, the treatment combined with 30KR of gamma-rays, cysteine and EI caused 17.09 chlorophyll mutations per 100 R₁ panicles which was the highest in all factorial treatment combinations of gamma­rays, cysteine and EI, though this frequency was not significant. When the concentration of EMS was low, the treatment effect of cysteine between radiation and the chemical mutagen was positive in fertility, and when it was high, the effect of cysteine was positive in seedling height and negative in fertility, in comparison with the combined treatments of gamma-rays and EMS. Regarding the intercalary effect of cysteine on chlorophyll mutation frequency, it was difficult to assess such effect because of small sample size in the R₁ due to high toxicity of EMS. When the concentration of DS was low, the intercalary effects of cysteine were not clear. However, when it was high, those effects were, in general, negative in seedling height and positive in fertility, in comparison with the combined treatments of gamma-rays and DS. This suggests that the modes of interaction of cysteine with EMS and DS may be different. The analyses of chlorophyll mutation spectrum were carried out on three classes: albina, viridis and others. Comparing the frequencies of three classes of chlorophyll mutations of the treatments with gamma-rays and of the post-treatments with cysteine (24 hs) in different years, it was concluded that the annual environmental conditions did not affect the chlorophyll mutation spectrum. In general, different doses and concentrations of mutagens did not change the frequencies of three types of chlorophyll mutation, with the exception of the following cases: - The frequency of albina type was much reduced in the treatment EMS₂ (1.0% for 10 hs) than in the treatment EMS₁ (0.5% for 10 hs); - The post-treatment with cysteine during 24 hours in 1968 showed that the frequency of viridis type increased and of others type decreased with increasing gamma-ray dose; - In the combined treatments of gamma-rays, cysteine and EO, the albina type frequency was much reduced when gamma-ray dose was 30KR. Five mutagens used, that is, gamma-rays, EO, EI, EMS and DS did not modify the chlorophyll mutation spectrum. The post-treatments with cysteine during 30 and 45 hours did not change the frequencies of three types 9 but the post­treatment during 24 hours increased the viridis type and decreased the others type, in comparison with those of the treatment with gamma-­rays. The combined treatments of gamma-rays and chemical mutagens did not change the frequencies of three types of chlorophyll mutation, in comparison with those of the treatment with gamma-rays. The combined treatments of cysteine and chemical mutagens did not change the frequencies of three types, with the exception of the combined treatment of cysteine and EO where the albina type was reduced compared with the treatment with gamma-rays. Only the combined treatment of gamma-rays, cysteine and EMS modified the frequencies of three types of chlorophyll mutation. This was due to the increase of viridis type in comparison with the treatment with gamma-rays. The other combined treatments of gamma-rays, cysteine and chemical mutagens did not show any modification in the frequencies of three types, compared with the treatment with gamma-rays. The first flowered panicles showed the lowest segregation ratio and the highest chlorophyll mutation frequency, indicating that they derived from the highest number of initial cells. The corpus cells of the treated seeds consisted, at most, 6 survived initial cells. This number decreased with increasing dose or concentration of mutagens. The primary branches derived from only one initial cell.