QUALIDADE FISIOLÓGICA DA SEMENTE DE IPÊ ROSA (Tabebuia
heptahylla (Vellozo) Toledo) SUBMETIDAS À CRIOCONSERVAÇÃO
Nubênia de Lima Tresena1, Mário Eduardo R.M.Cavalcanti Mata2, Maria Elita Martins Duarte2, Ailton Melo de Moraes3, Vanucia Santos Dias4
RESUMO
O armazenamento criogênico tem se mostrado uma técnica eficiente na conservação das sementes em bancos genéticos onde se tem necessidade de conservar esses materiais por longos períodos de tempo e se quer evitar a sua erosão genética. Contudo, nem todas as sementes têm suas estruturas que permitem submetê-las a baixas temperaturas sem que haja algum tipo de dano físico que reflita na manutenção da qualidade fisiológica. Mas se sua qualidade fisiológica não é alterada nos primeiros meses de crioconservadas existe a indicação de que esta semente é crioconservável. Portanto o objetivo desta pesquisa foi determinar a qualidade fisiológica das sementes de ipê rosa, às temperaturas de -170°C e – 196°C por 90 dias. A crioconservação das sementes por 90 dias foi realizada em contêineres criogênicos utilizando nitrogênio líquido e as análises da qualidade fisiológica das sementes foram feitas seguindo os padrões brasileiros. Concluiu-se nessa pesquisa que as sementes de ipê rosa são crioconserváveis, pois os valores médios de germinação e vigor das sementes mantiveram-se inalterados durante o período de 90 dias às temperaturas de -170°C e -196°C.
Palavras-chave: baixas temperaturas, armazenamento, crioconservação.
PHYSIOLOGIC QUALITY OF PINK IPÊ SEED (Tatebuia chrysotrica Mart. ex. DC.) Standl.) SUBMITTED TO CRYOCONSERVATION
ABSTRACT
The cryogenic storage has been an efficient technique in the conservation of the seeds in genetic banks when it’s necessary to conserve these materials for long periods of time and when it’s wanted to avoid their genetic erosion. However, all the seeds don’t have their structures that can be submitted to low temperatures without some type of physical damage that affects the maintenance of their physiologic quality. But if the physiologic quality is not altered in the first months of cryoconserved, there is the indication that this seed is cryoconservable. Therefore, the objective of this research was to determine the physiologic quality of the pink ipê seeds, at the temperatures of -170 and -196 °C for 90 days. The cryoconservation of the seeds for 90 days was accomplished in cryogenic containers with liquid nitrogen and the analyses of their physiologic quality were done according to the Brazilian patterns. It was concluded, in this research, that the pink ipê seeds are cryoconservable, because the medium values of germination and vigor of the seeds stayed unaffected during the period of 90 days at the temperatures of 170º C and -196ºC.
Keywords: low temperatures, storage, cryoconservation.
1 Mestre em Engenharia Agrícola na área de armazenamento de Produtos Agrícolas / DEAG/UFCG/ Campina Grande– PB Brasil, fone: 83 9919 7278 e-mail: nubenia@gmail.com
2
Researcher, PhD, CTRN/UFCG/Campina Grande. E-mail: mmata@deag.ufcg.edu.br; elita@deag.ufcg.edu.br 3
Pesquissador, Dr., Empresa Estadual de Pesquisa Agropecuária do Estado da Paraíba - EMEPA/PB, E-mail: ailtonmmoraes@hotmail.com
4
INTRODUÇÃO
O conhecimento da biologia de plantas nativas é de fundamental importância, para atender os programas de conservação uma vez que várias destas espécies são potencialmente aptas à recuperação de áreas degradadas (Monteiro & Ramos, 1997). Estudos sobre a reprodução de espécies vegetais são, portanto, essenciais para atender as necessidades econômicas, sociais e ambientais, fundamentais para garantir o desenvolvimento sustentado, principal-mente em países como o Brasil, cuja rica biodiversidade vem sendo explorada sem manejo adequado (Gomes & Fernandes, 2002).
De acordo com Nogueira et al. (1986) a devastação florestal para a extração de madeira, visa o atendimento das necessidades do país e da expansão da agricultura, observando um compro-metimento do potencial genético de muitas espécies. Tal fato tem sido observado no trópico semi-árido do nordeste brasileiro, que se caracteriza por apresentar áreas extremamente críticas, onde os aspectos
edafo-climáticos (semi-aridez) associados com elementos da natureza política, econômica e social, contribuem para a redução do seu potencial biológico.
Segundo Lopes & Mineiro (1995) a micro região dos cariris velhos é a que sofre o maior índice de desertificação do nosso país, pondo em risco a extinção de várias espécies vegetais, principalmente, as que possuem madeiras resistentes usadas na construção civil e na fabricação de móveis, bem como na medicina popular. Neste contexto, tem-se constatado que várias espécies nativas, praticamente desapare-ceram nessa região, entre as quais se destaca o Ipê (Tabebuia, sp.).
A desvantagem de uma planta como o ipê rosa (Tabebuia heptaphylla (Vellozo) Toledo) é a sua facilidade de identificação, pois na primavera ela floresce, destacando-se entre as outras árvores da mata nativa. O ipê Rosa é uma árvore que, além de possuir madeira de excelente qualidade para diversos fins, apresenta grande potencial ornamental, sendo uma das espécies mais empregadas em paisagismo e arborização de ruas e avenidas, Figura 1.
Figura 1 – Arborização da cidade de Campina Grande com ipê rosa
É também, uma espécie de grande interesse para a comunidade científica, principalmente no que se refere aos métodos de conservação de sementes, visto que apresentam baixo potencial de armazena-mento.
O principal objetivo do armazenamento das sementes é a preservação de sua qualidade fisiológica de modo que elas possam se reproduzir em momentos desejados e planejados.
A qualidade fisiológica da semente está diretamente associada com o seu poder germinativo, ou seja, com a capacidade do embrião iniciar o crescimento e, sob condições ambientais favoráveis, dar origem a uma plântula normal. Sendo, portanto, o somatório de todos os atributos genéticos, que afetam a sua capacidade de originar plantas de alta produtividade (Popiningis & Camargo, 1981). Tal fato tem sido ressaltado por Abdul-Baki & Anderson (1972), em que afirmam que a qualidade fisiológica tem sido um dos aspectos mais pesquisados nos últimos anos; em decorrência das sementes estarem sujeitas a uma série de mudanças degenerativas de origem bioquímica, fisiológica e física após a sua maturação, as quais estão associadas com a redução do vigor.
Inúmeros trabalhos de pesquisa têm utilizado os testes de germinação e vigor como parâmetros de avaliação da qualidade das sementes (Lacerda, 2001). De acordo com Lima et al. (1999), Cavalcanti Mata et al. (1999) e Sousa et al. (1999) a germinação e o vigor são influenciados pelo armazenamento, ocorrendo perdas mais acentuadas ao longo do período de tempo do produto armazenado.
Diferentes autores têm estudado diversas tecnologias de conservação das sementes. Cavalcanti Mata (2008), relata algumas tecnologias como às empregadas em Banco de Germoplasma que consiste em submeter as sementes à temperatura de 10ºC e umidade relativa do ar de 40%; outro procedimento é armazenar as sementes sob frigorificação à temperatura de -18°C. O autor destaca ainda o uso de temperaturas semi-criogênicas entre -40°C e -60°C e a conservação das sementes às temperaturas criogênicas entre -170°C e -196°C.
De acordo com Almeida & Pita Villamil (2000) a crioconservação tem se mostrado como uma das alternativas mais promissoras para conservar as sementes, devido sua simplicidade e eficiência bem como, essa tecnologia, tem se verificado ser de baixo custo. Para Vieira (2000) a crioconservação é uma técnica que permite manter o germoplasma por vários anos sob tempera-tura ultra-reduzida, em geral, -196ºC. Nessa temperatura, a movimentação de moléculas
é muito reduzida e não há fase líquida na célula. Os riscos de perda do material biológico são menores e os custos mais baixos em relação aos da conservação “in
vitro”. A classificação do comportamento
fisiológico das sementes baseia-se em sua tolerância à desidratação e em sua resposta ao armazenamento, geralmente sob baixas temperaturas (Roberts, 1973). As sementes denominadas ortodoxas podem ser secas a baixos níveis de umidade sem que nenhum dano fisiológico ocorra (Ellis et al., 1990). Essas sementes podem ser conservadas por longo prazo com baixo teor de água e em temperatura abaixo de zero, em bancos de
germoplasma. No caso das sementes
ortodoxas tem-se o exemplo das sementes do gênero Tabebuia onde as melhores condições de armazenamento é o clima frio e seco.A identificação correta da categoria a que a semente de uma espécie pertence é fundamental para o estabelecimento da metodologia de conservação a ser empregada no banco de germoplasma (Ellis et al., 1990).
Segundo Pita Vilamil (1997) quando as sementes permitem ser crioconservadas à temperatura de –196ºC, essas podem ter uma longevidade de armazenamento considerada indefinida, pois às temperaturas abaixo de –130ºC, a atividade metabólica das sementes é mínima e pode ser considerada desprezível. A capacidade das sementes para resistir a imersão em nitrogênio líquido (N2L) é o ponto chave para crioconservação do germoplasma por longo prazo e por tempo indefinido. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa é submeter as sementes de ipê rosa a crioconservação as temperaturas de -170° C e -196°C, por um período de 90 dias com avaliações de sua qualidade fisiológica (germinação e vigor) em intervalos de 30 dias.
MATERIAIS E MÉTODOS
O presente trabalho foi desenvolvido no setor de Criogenia do Laboratório de Armazenamento e Processamento de Produtos Agrícolas da Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola, campus I, UFCG, em Campina Grande, PB. O material biológico utilizado foram sementes de Ipê rosa (Tabebuia heptaphylla (Vellozo)
Toledo), Figura 2, coletadas na cidade de Campina Grande – PB, entre novembro e dezembro de 2006. Após a coleta das sementes de ipê rosa, foi feita a caracterização quanto ao peso de mil sementes, e o teor de água. O peso de mil sementes, expresso em grama, foi obtido de toda a semente pura, após realização da análise de pureza de acordo com Brasil (1992).
Figura 4 – Sementes de Ipê rosa
O teor de água das sementes foi obtido utilizando-se o método oficial, prescrito nas Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 1992), a temperatura de 105 ± 2°C durante 24 horas, com 4 repetições de 10 g de sementes. O teor de água foi expresso em % base úmida.
Depois da determinação do teor de água, as sementes foram secas até atingir o teor de umidade de 8%, base úmida, de acordo com a recomendação de Tresena (2002), que indica este teor de água como o mais significativo para a crioconservação do ipê rosa. Em seqüência foi feito o teste de germinação e vigor inicial das sementes de ipê rosa.
Os testes de germinação foram realizados obedecendo-se os procedimentos prescritos nas Regras para Análise de Sementes (Brasil, 1992). Sendo que a 1ª e a 2ª contagem foram realizadas com quinze e trinta dias após o início do experimento e foram consideradas plântulas normais, aquelas que desenvolveram as estruturas fundamentais, tais como, radícula e hipocótilo.
As sementes foram semeadas em papel germitest em recipientes plásticos de 12 x 12
x 14 cm, contendo duas folhas na base e uma cobrindo as sementes, sendo umedecidas periodicamente com água destilada e postas em germinador a uma temperatura alternada de 20 e 30° C e umidade relativa entre 90 e 95%.
A determinação do vigor das sementes de ipê rosa foi feito por meio da 1ª contagem do teste de germinação.
O outro teste de vigor utilizado foi o peso da matéria seca das plântulas consideradas normais do teste de germinação, que foram colocadas em sacos de papel, separados por repetições e postos para secar em estufa termoelétrica regulada a 80°C, durante 24 horas. Após este período, as amostras foram retiradas da estufa e colocadas para esfriar em dessecador por 30 minutos.
Em seguida estes sacos contendo as plântulas normais do teste de germinação foram pesados para determinar o peso da matéria seca total das plântulas normais, obtendo-se o peso médio da matéria seca das plântulas de ipê pela média aritmética das repetições (Vieira e Carvalho, 1994).
Depois de se ter as sementes de ipê rosa com teor de água de 8% b.u. e realizar o teste inicial de germinação e vigor, as sementes foram submetidas à crioconserva-ção no vapor de nitrogênio líquido à temperatura de – 170°C e em imersão no nitrogênio líquido a – 196°C por 30, 60 e 90 dias (Figura 3)
.
Decorrido cada período de criocon-servação as sementes foram descongeladas à temperatura ambiente pelo período de 8 horas e logo após submetidas a avaliação de sua qualidade fisiológica (germinação e vigor). A análise estatística da crioconservação das sementes de ipê rosa foi realizada utilizando-se o programa computacional Assistat (Silva,1996) em um delineamento inteiramente casualizado em expeimento fatorial de 2 (Temperaturas de crioconservação) x 3 (Períodos de armazenagem) com 4 repetições de 100 sementes. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e a comparação entre médias pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.
A
B
A. Tampa
B. Apoio para a tampa.
C. Estrutura em alumino reforçado. D. Pescoço mais longo, menor
consumo de N2 E. Trava da tampa
F. Identificação das canecas em cores G. Sistema químico para retenção de
vácuo
H. Apoio de canecas I.
J. Super isolamento a vácuo
Figura 3– Botijões Criogênicos
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na Tabela 1 encontram-se os valores de germinação e vigor (1ª contagem e matéria seca) das sementes de Ipê rosa crioconservadas no vapor de nitrogênio líquido à temperatura de – 170° C e imerso no nitrogênio líquido a – 196°C. Os dados da interação período de tempo com a temperatura de crioconservação indicam que tanto a germinação como o vigor se mantiveram inalterados durante o período de crioconservação de 90 dias, indicando que as sementes são crioconserváveis.
Também não foram observadas diferenças significativas entre as temperaturas de crioconservação ( - 170°C e – 196°C) indicando que essas sementes podem ser conservadas nas duas temperaturas.
As sementes de ipê rosa (Tabebuia
heptaphylla (Vellozo) Toledo) podem ser
incluídas nos anais das sementes que aceitam a crioconservação como tantas outras constatadas por Lacerda (2001), que trabalhando com diferentes técnicas de armazenagem constatou que sementes de pau-ferro podem ser crioconservadas com sucesso. Apesar de ter ocorrido uma
pequena diferença estatística entre os períodos de 70 e 105 dias de 78 e 72,66% respectivamente a germinação foi mantida, em relação aos períodos de 0 (84,33%), 5 (81%) e 35 dias (77,33%), pois se espera que a partir do período de 105 dias a semente possa ser conservada por tempo indefinido. Diniz (1999) citando Stanwood & Sowa, relata que 14 variedades de cebola (Allium cepa L.), foram armazenadas às temperaturas de 5ºC, -18ºC e -196ºC e avaliada os efeitos da germinação, durante um período de 10 anos. Os resultados indicaram que a germinação média das sementes armazenadas a –18ºC e a –196ºC não declinou ao longo desse tempo, ficando em torno de 92%, enquanto a germinação das sementes armazenadas a 5ºC caiu de 94% para 68%.
Medeiros & Cavallari (1992) relatam que Stanwood & Ross submetendo sementes de hortaliças e flores à imersão em nitrogênio líquido por 7, 30 e 180 dias, verificaram que não ocorreu efeito prejudicial à germinação e ao vigor das sementes e apontaram o nitrogênio líquido como meio promissor à conservação de sementes por longo prazo.
Tabela 1. Valores médios de germinação e vigor da interação período de armazenagem em
função da temperatura de crioconservação das sementes de Ipê rosa com teores de umidade de 8%. Ipê Rosa Período de Armazenagem Germinação (%) Vigor
1ª Contagem (%) Matéria Seca (g)
-176 °C -196 °C -176 °C -196 °C -176 °C -196 °C
Testemunha 92aA 92aA 92aA 92aA 1,76aA 1,76aA
30 93aA 93aA 93aA 93aA 1,78aA 1,78aA
60 92aA 92aA 92aA 92aA 1,76aA 1,76aA
90 93aA 92aA 93aA 92aA 1,78aA 1,76aA
As médias seguidas das mesmas letras maiúsculas as linhas e minúsculas nas colunas não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade.
Obs.: Os valores atribuídos a testemunha constam na tabela mas, não foram submetidos a crioconservação.
CONCLUSÃO
Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que os valores médios de germinação e vigor das sementes de ipê rosa, crioconservadas no vapor de nitro-gênio líquido de – 170°C e imersão no nitrogênio líquido a temperatura de – 196°C, mantiveram-se inalterados nos períodos de 90 dias, implicando em dizer que as sementes de ipê rosa são crioconserváveis.
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