PROPAGAÇÃO IN VITRO DE MACAÚBA (Acrocomia aculeata) VIA RESGATE DE EMBRIÕES ZIGÓTICOS
Cláudia Martellet Fogaça1, Adeliano Cargnin1, Nilton Tadeu Vilela Junqueira1, Solange Rocha M. de Andrade1 (1Embrapa Cerrados, BR 020, Km 18, Caixa Postal 08223, 73010-970
Planaltina, DF. e-mail: (claudia.fogaca@cpac.embrapa.br,
adeliano.cargnin@cpac.embrapa.br, junqueira@cpac.embrapa.br,
solange@cpac.embrapa.br).
Termos para indexação: Acrocomia aculeata, biocombustíveis, germinação, produção de mudas, cultura de tecidos.
Introdução
A crescente preocupação com o aquecimento global, decorrente, em grande parte, da emissão de gases de efeito estufa, tem mobilizado a comunidade internacional na elaboração de políticas públicas destinadas à mitigação dos efeitos das mudanças climáticas (IPCC, 2007). Dentre elas, destaca-se a política de biocombustíveis em substituição aos combustíveis fósseis que produzem grande quantidade de gases de efeito estufa. Dada a demanda potencial de biodiesel projetada para os próximos anos, são necessários estudos que subsidiem o emprego de fontes alternativas de matérias-primas para produção de agroenergia. Neste sentido, é interessante a inclusão de plantas de alta produtividade, eficientes na utilização dos recursos naturais disponíveis e que não necessitam de novas áreas para o plantio, isto é, espécies que possam proporcionar a exploração sustentável dos recursos naturais de produção e com baixo impacto ambiental.
Atualmente, a matéria prima para produção de óleo vegetal no Brasil encontra-se fortemente concentrada na cultura da soja. Cerca de 90% dos atuais 6 milhões de toneladas de óleo vegetal produzidos anualmente originam-se dessa oleaginosa. Outras oleaginosas tradicionais como o algodão, girassol, canola, amendoim e mamona, contribuem com pequenas quantidades de óleo, assim como o dendê. Adicionalmente, para a soja e o algodão, o produto principal de sua cadeia não é o óleo e sim o farelo protéico e a fibra têxtil, respectivamente. Os óleos de girassol, canola e amendoim, além de serem produzidos em escalas relativamente pequenas no país, têm seu uso preferencial no mercado alimentício. O óleo de mamona atinge cotações extremamente elevadas, havendo necessidade de saturação
do mercado da ricinoquímica, antes de se tornar viável para a produção de biocombustíveis. Resta, portanto, das oleaginosas tradicionais somente o dendê com características vantajosas para atendimento do crescente mercado de biodiesel, tendo grande produtividade por área e possibilidades de expansão sem interferências de outros subprodutos que não o óleo. Entretanto, o dendê está restrito às regiões de clima tipicamente equatorial, na Amazônia e no Recôncavo Baiano.
Por essas razões, o Plano Nacional de Agroenergia, lançado em dezembro de 2004 (PNPB, 2004), aponta para uma mudança na matriz de oleaginosas, onde haverá uma gradual substituição das oleaginosas anuais, com baixa produtividade de óleo por área (inferiores a 1.000 kg ha-1ano-1), por espécies perenes, tendo o óleo vegetal como principal produto e elevada produção de óleo por área (superior a 1.000 kg ha-1ano-1) (Pereira et al., 2001). A espécie nativa, macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq) Lodd. ex Martius) atende a esses três requisitos, com vantagens sobre outras plantas que ocupam, atualmente, posição de destaque no Brasil na produção de biodiesel, como a soja e o dendê. A macaúba distribui-se ao longo da América tropical e subtropical, desde o sul do México e Antilhas, até a região sul, incluindo Brasil, Argentina e Paraguai, sendo mais abundante na região do Cerrado, ou seja, espécie bem adaptada às condições edafoclimáticas brasileiras, porém, ainda não foi domesticada. Essa espécie tem, ainda, o potencial de reduzir o impacto ambiental da cadeia produtiva de biocombustíveis, pois aumenta a diversidade, protege melhor o solo e a água, além de se adaptar ao policultivo em sistemas agroflorestais.
A palmeira possui propagação sexuada por sementes. No entanto, a espécie apresenta limitações como dormência das sementes, crescimento lento. Em condições naturais, as sementes de macaúba podem levar de um a dois anos para germinar (Lorenzi, 2006). Considerando a importância da etapa de propagação para o cultivo comercial de macaúba e a escassez de estudos relacionados ao assunto, o presente trabalho tem por objetivo a propagação de macaúba via resgate de embriões zigóticos para a obtenção de plântulas, avaliando alternativas para superar a dormência das sementes no cultivo in vitro.
Frutos de macaúba foram obtidos de plantas (acessos) promissores, as quais foram pré-selecionados com base na estimativa do potencial produtivo para dar início ao processo de domesticação da espécie.
A propagação in vitro da macaúba via resgate de embriões zigóticos iniciou-se de sementes oriundas das coletas. As sementes foram submetidas ao processo de assepsia em câmara de fluxo laminar e posteriormente inoculadas em diferentes meios de cultura, os quais foram autoclavados a 120ºC e 1,5 atm, durante 15 minutos. As culturas foram mantidas em sala de crescimento com temperatura de 25ºC e fotoperíodo de 12h no Laboratório de Biologia Celular e Cultura de Tecidos da Embrapa Cerrados em Planaltina, DF.
Foram realizados os seguintes ensaios para quebrar a dormência das sementes: 1) sementes (amêndoa) expostas a altas temperaturas: fogo, água quente (60ºC) e estufa a 37°C; 2) frutos com polpa (inteiro) ou somente a amêndoa; 3) embriões com parte da amêndoa ou somente o embrião. Também foram testadas o cultivo em meio MS (Murashige & Skoog, 1962) com diferentes concentrações de sacarose (30, 45 e 60 g/L), efeito do fotoperíodo (7 e 14 dias em total escuro), e a presença ou ausência de fitormônios. Após o desenvolvimento dos embriões zigóticos e conseqüentemente obtenção das plântulas, essas foram submetidas ao processo de aclimatação em casa de vegetação em sacos de polietileno com substrato e areia lavada.
Resultados e Discussão
Nos diversos ensaios realizados na tentativa de superação da dormência de sementes de macaúba via resgate de embriões zigóticos visando à propagação in vitro foi possível constatar que a exposição da amêndoa (Figura 1A) a altas temperaturas como o fogo, água quente e estufa não promoveram a germinação das sementes. Do mesmo modo, os testes com frutos inteiros com casca (Figura 1B), fruto sem casca (Figura 1C) ou somente a amêndoa (Figura 1A) também não apresentaram germinação. Também não foi observado efeito utilizando somente os embriões zigóticos (Figura 1D), mantidos em 7 ou 14 dias em condições de escuro. Observou-se ainda, que as diferentes doses de sacarose no meio de cultivo contendo somente o embrião zigótico não foram decisivas para promover o desenvolvimento dos embriões.
No entanto, pôde-se constatar que a manutenção de parte da amêndoa é um fator importante para o desenvolvimento do embrião zigótico (Figura 2). Este fato é, possivelmente, devido à presença de nutrientes e fitormônios contidos na amêndoa para o desenvolvimento do embrião, pois se admite que deva existir uma relação nutricional entre o embrião e o endosperma, sendo comum o desenvolvimento do embrião depender da presença de endosperma (Esaú, 1974). Verificou-se ainda, que a presença de fitormônios (GA3) no meio de cultivo, juntamente com o embrião unido à parte da amêndoa também favorece a germinação. De fato, somente em meios de cultivo sob essas condições que houve germinação em torno de 30%. Isso provavelmente deve-se ao aumento da concentração do ácido giberélico pela adição exógena do mesmo ao meio de cultivo. Este fato corrobora com o processo de germinação, pois o ácido giberélico acelera a germinação de sementes de cevada, assegurando a uniformidade da produção. Além disso, em plantas como alface e tabaco as giberelinas podem substituir o frio ou a luz requerido para quebrar a dormência e promover o crescimento do embrião e a emergência da plântula (Raven et al., 1996).
As plântulas obtidas a partir do desenvolvimento do embrião contendo parte da amêndoa em meio de cultivo com presença do fitormônio GA3, com dois subcultivos de 35 dias cada foram submetidas ao processo de aclimatação em casa de vegetação, totalizando 70 dias após a inoculação (Figura 2). Aos 15 dias de aclimatação, as plântulas já se encontram bem adaptadas às condições ambientais e retomam o crescimento, evidenciando rapidez no processo de aclimatação. Do total de plântulas submetidas ao processo de aclimatação foi obtido um percentual de 66% de plantas aclimatadas o que demonstra facilidade da espécie a adaptação e a esse tipo de propagação. Já aos 90 dias de aclimatação as mudas apresentavam pleno crescimento e desenvolvimento estando aptas para o transplantio para condições de campo. Enfim, a propagação da macaúba in vitro via resgate de embriões zigóticos demonstra-se viável, tanto pela sua rapidez quanto pela qualidade das mudas produzidas. Entretanto, o método ainda precisa ser aprimorado para obtermos maior porcentagem de germinação.
Figura 1. Amêndoa de macaúba (A); Frutos inteiro com casca (B); Fruto sem casca (C); Embrião (D).
Figura 2. Propagação in vitro de embriões zigóticos de macaúba. A= embrião de macaúba com parte do endosperma (seta); B= embrião zigótico de macaúba com plúmula, raiz e folha desenvolvidas em meio de cultivo MS; C= plântula desenvolvida aos 70 dias; D= plântula desenvolvida aos 70 dias, transferidas para a aclimatação; E= plântula
aos 15 dias na fase de aclimatação; F= mudas aos 90 dias na fase de aclimatação, totalmente aclimatadas.
Conclusões
É possível a propagação de macaúba via resgate de embriões em cultivo in vitro. A presença de fitormônios (GA3) no meio de cultivo, juntamente com o embrião unido à parte da amêndoa também favorece a germinação.
A propagação da macaúba in vitro via resgate de embriões demonstra-se eficiente na produção de mudas.
Referências bibliográficas
ESAU, K. Anatomia das Plantas com Sementes. Ed. Da Universidade de São Paulo, São Paulo. 1974. 260p.
GOMES, K.K.P; OLIVEIRA, V.C.; LEDO, A.S.; ÂNGELO, P.C.S.; COSTA, J.L.S. Indução de calo a partir de eixo embrionário de coqueiro (Cocos nucifera L.). Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, v.26, p. 124-126, 2004.
LORENZI, G.M.A.C. Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. ex Mart. - Arecaceae: Bases para o extrativismo sustentável. Tese (Doutorado). Universidade Federal do Paraná. Curitiba. 156p. 2006.
MURASHIGE, T., SKOOG, F. A revised medium for rapid growth and biossays with tabaco tissue culture. Physiologia Plantarum, Copenhagem. v.15, n.7. p.473-497. 1962.
PAINEL INTERGOVERNAMENTAL SOBRE MUDANÇAS CLIMÁTICAS – IPCC. Mudanças climáticas em 2007. 2007 (disponível em www.ipcc.ch)
PEREIRA, A.V.; PEREIRA, E.B.C.; JUNQUEIRA, N.T.V. Propagação e domesticação de plantas nativas do cerrado com potencial econômico. Horticultura Brasileira, Brasília, v.19, n.2, jul. 2001. (CD ROM Suplemento)
PROGRAMA NACIONAL DE PRODUÇÃO E USO DE BIODIESEL –PNPB. Biodiesel: ambiente, social e mercadológico. 2004 (disponível em www.biodiesel.gov.br)
RAVEN, P.H.; EVERT, R.F.; EICHHORN, E.S. Biologia Vegetal. 5ª ed. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan. 1996. 738p.
