C. Lima submetidas ao alagamento e total submersão.
Item Type Thesis/Dissertation Authors Barbeiro, Caroline
Publisher Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Biologia.
Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Ambientes Aquáticos Continentais
Download date 28/08/2021 17:00:00
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA DE AMBIENTES AQUÁTICOS CONTINENTAIS
CAROLINE BARBEIRO
Germinação e respostas morfoanatômicas de plantas jovens de Lonchocarpus cultratus (Vell.) A. M. G. Azevedo & H. C. Lima
submetidas ao alagamento e total submersão
Maringá 2018
CAROLINE BARBEIRO
Germinação e respostas morfoanatômicas de plantas jovens de Lonchocarpus cultratus (Vell.) A. M. G. Azevedo & H. C. Lima
submetidas ao alagamento e total submersão
Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Ecologia de Ambientes Aquáticos Continentais do Departamento de Biologia, Centro de Ciências Biológicas da Universidade Estadual de Maringá, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ciências Ambientais.
Área de concentração: Ciências Ambientais Orientador: Prof. Dr. Luiz Antonio de Souza
Maringá 2018
"Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP)"
(Biblioteca Setorial - UEM. Nupélia, Maringá, PR, Brasil)
B233g
Barbeiro, Caroline, 1991-
Germinação e respostas morfoanatômicas de plantas jovens de Lonchocarpus cultratus (Vell.) A. M. G. Azevedo & H. C. Lima submetidas ao alagamento e total submersão / Caroline Barbeiro.-- Maringá, 2018.
42 f. : il. (algumas color.).
Dissertação (mestrado em Ecologia de Ambientes Aquáticos Continentais)-- Universidade Estadual de Maringá, Dep. de Biologia, 2018.
Orientador: Prof. Dr. Luiz Antonio de Souza.
1. Lonchocarpus cultratus (Vell.) A. M. G. Azevedo & H. C. Lima (Fabaceae)
“embira-sapo” - Adaptação morfoanatômica - Áreas alagadas. 2. Anatomia ecológica. I.
Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Biologia. Programa de Pós- Graduação em Ecologia de Ambientes Aquáticos Continentais.
CDD 23. ed. -583.7414 NBR/CIP - 12899 AACR/2
Maria Salete Ribelatto Arita CRB 9/858 João Fábio Hildebrandt CRB 9/1140
CAROLINE BARBEIRO
Germinação e respostas morfoanatômicas de plantas jovens de Lonchocarpus cultratus (Vell.) A. M. G. Azevedo & H. C. Lima
submetidas ao alagamento e total submersão
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Ambientes Aquáticos Continentais do Departamento de Biologia, Centro de Ciências Biológicas da Universidade Estadual de Maringá, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ciências Ambientais pela Comissão Julgadora composta pelos membros:
COMISSÃO JULGADORA Prof. Dr. Luiz Antonio de Souza
PEA/Universidade Estadual de Maringá (Presidente)
Prof. a Dr. a Maria Auxiliadora Milaneze Gutierre Universidade Estadual de Maringá (UEM) Prof. a Dr. a Edneia Aparecida de Souza Paccola Centro Universitário de Maringá (UniCesumar)
Aprovado em: 02 de marco de 2018.
Local de defesa: Anfiteatro Prof. “Keshiyu Nakatani”, Nupélia, Bloco G-90, campus da Universidade Estadual de Maringá.
AGRADECIMENTOS
A Deus, que transformou os momentos difíceis em perseverança, que por sua vez produziu experiência e esperança!
Aos meus pais, pelo amor, companheirismo e compreensão durante esses anos de pesquisa.
Ao meu orientador Prof. Dr. Souza, pela amizade, pelos ensinamentos e apoio durante a realização desse trabalho.
À professora Dr. a Lindamir Hernandez Pastorini, que acompanhou o trabalho na íntegra, auxiliando nos experimentos e escrita, agradeço também pelos anos de parceria e amizade.
À professora Dr. a Mariza pelo auxílio nas coletas e pelas dicas durante à realização da pesquisa.
À Universidade Estadual de Maringá, em especial, ao Programa de Pós-graduação em Ecologia de Ambientes Aquáticos Continentais (PEA) por tornar possível a realização do Mestrado, assim como os professores do programa que contribuíram para a minha formação.
A todos os docentes e funcionários do Núcleo de Pesquisa em Limnologia, Ictiologia e Aquicultura (Nupélia).
À Biblioteca Setorial do Nupélia, em especial à Maria Salete Ribelatto Arita e a João Fábio Hildebrandt.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelo suporte financeiro durante a realização da pesquisa.
A todos os meus colegas do laboratório de Ecofisiologia vegetal pela estimada companhia e ajuda na realização dos experimentos, especialmente aos meus amigos: Gabriel, Kariny, Taysi, Thais, Nara, Tati e Larissa.
Às meninas do laboratório de Anatomia Vegetal, Amanda Carmo e Adrielle pela ajuda durante a confecção das lâminas.
Ao técnico Nelson, pela amizade e ajuda durante todos os anos de pesquisa durante a graduação e agora no mestrado.
A todos que direta ou indiretamente fizeram parte deste trabalho, o meu muito obrigada!
Germinação e respostas morfoanatômicas de plantas jovens de Lonchocarpus cultratus (Vell.) A. M. G. Azevedo & H. C. Lima submetidas ao alagamento e total submersão
RESUMO
Em áreas inundadas as baixas taxas de difusão e solubilidade de oxigênio representam a principal restrição ao desenvolvimento da comunidade vegetal. Por meio de ajustes morfofisiológicos e anatômicos as plantas podem reduzir o dano causado pela deficiência de oxigênio, ao desenvolverem estratégias adaptativas que em conjunto contribuem com a sua ocorrência no ambiente. Objetivou-se estudar experimentalmente as estratégias adaptativas da espécie arbórea Lonchocarpus cultratus (Vell.) A. M. G. Azevedo & H. C. Lima, quando submetidas às condições de alagamento e total submersão. A coleta dos frutos de L. Cultratus ocorreu em matas ripárias do rio Paraná. As sementes foram submetidas a dois testes de germinação (sementes sob capacidade de campo e sementes totalmente submersas). Para análise morfoanatômica da planta jovem, as sementes foram semeadas em vasos em casa de vegetação e submetidas aos seguintes tratamentos hídricos: grupo controle com plantas em capacidade de campo (CT), alagado (AL) e total submersão (TS). Após 30 dias do início do tratamento hídrico (DATH), retirou-se 20 plantas das condições de alagamento e total submersão para posterior avaliação, constituindo assim os tratamentos pós-alagamento (PA) e pós-submersão (PS). Realizou-se as avaliações morfológicas e anatômicas após 30 e 60 DATH, sendo que as morfológicas consistiram em observações semanais. Para a avaliação anatômica do sistema subterrâneo principal mensurou-se o diâmetro total, diâmetro da medula e espessura radial do xilema (xilemas primário e secundário). Nos eofilos, mensurou-se a espessura da epiderme das faces adaxial e abaxial, espessura do parênquima paliçádico e lacunoso, espessura do mesofilo e a espessura total do limbo (μm). Submeteu-se os resultados à ANOVA a 5% de significância. Dentre eles, destacaram-se os de baixa germinabilidade em sementes totalmente submersas; hipertrofia de lenticelas e desenvolvimento de raízes menspersistência da endoderme com espessamento em U e redução da quantidade de amido medular do sistema subterrâneo de plantas AL e TS aos 30 e 60 DATH; redução do diâmetro e na espessura radial do xilema do sistema subterrâneo de plantas AL e TS aos 60 DATH;
redução da espessura da epiderme das faces adaxial e abaxial das plantas AL e TS aos 60 DATH; aumento da espessura do parêquima lacunoso, mesofilo e limbo foliar e maior área foliar específica (AFE) em plantas TS aos 60 DATH e menor AFE em PS. Todas estas adaptações morfoanatômicas desenvolvidas nas plantas jovens indicam que L.cultratus é tolerante ao estresse causado pelo alagamento e total submersão.
Palavras-chave: Adaptações morfoanatômicas. Eofilo. Sistema subterrâneo. Tolerância.
Germination and morphoanatomical responses of young plants of Lonchocarpus cultratus (Vell.) A. M. G. Azevedo & H. C. Lima subjected to flooding and total submersion
ABSTRACT
In flooded areas the low rates of oxygen diffusion and solubility represent the main restriction to plant community development. Through morphophysiological and anatomical adjustments, plants can reduce the damage caused by oxygen deficiency by developing adaptive strategies that together contribute to their occurrence in the environment. Therefore, the goal of this study is to analyze experimentally the adaptive strategies of Lonchocarpus cultratus tree species when subjected to flooding conditions and total submersion. Fruits of L. cultratus were collected in adjacent areas of Parana River. Seeds were submitted to two germination tests (seeds under field capacity and totally submerged seeds). For morphoanatomical analysis of younger plants seeds were sown in pots in a greenhouse and submitted to the following water treatments: control group with plants in field capacity (CT), flooded (FL) and total submersion (TS). After 30 days in a hydric treatment (DAHT), 20 plants were removed from the flooding conditions and total submersion for further evaluation, composing this post- flooding (PA) and post-submersion (PS) treatments. The morphological and anatomical evaluations were performed after 30 and 60 DAHT. The morphological evaluation consisted of weekly observations. To anatomical evaluation of subterranean system, the total diameter, marrow diameter and radial thickness of the xylem (primary and secondary xylem) were measured. To eophyll, adaxial and abaxial epidermis thickness, palisade and spongy parenchyma thickness, mesophyll thickness and limbo total thickness were also measured.
Results were submitted to ANOVA at 5% significance level. The main reached results were the low germinability of seeds under total submersion; the formation of stem hypertrophied lenticels and adventitious roots in flooded plants; plant death and foliar senescence in totally submerged plants; the persistent endodermis with U-shaped thick-walled cells and low amount of medullar starch in subterranean system of FL and TS plants at 30 and 60 DAHT;
the reduction of the subterranean system diameter and xylem in FL and TS plants at 60 DAHT; the reduction of the adaxial and abaxial epidermical thickness in FL and TS plants at 60 DAHT; the larger thickness of the spongy parenchyma, mesophyll, limbo and the larger specific leaf area (SLA) of TS plants at 60 DAHT and the reduced SLA of PS plants. All morphoanatomical adaptations of the seedlings indicate that L. cultratus is tolerant to the stress caused by flooding and total submersion.
Keywords: Morphoanatomical adaptations. Eophyll. Subterranean system. Tolerance.
Dissertação elaborada e formatada conforme as normas da publicação científica da revista Aquatic Botany. Disponível em:
<https://www.elsevier.com/journals/aquatic- botany/0304-3770?generatepdf=true>
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 10
2 MATERIAL E MÉTODOS ... 12
2.1 ÁREA DE ESTUDO E COLETA DO MATERIAL BOTÂNICO ... 12
2.2 TESTE DE GERMINAÇÃO ... 13
2.3 ENSAIO EM VASOS ... 13
2.4 AVALIAÇÃO MORFOANATÔMICA ... 14
2.5 ANÁLISE DOS DADOS ... 15
3 RESULTADOS ... 15
3.1 GERMINAÇÃO DE SEMENTES ... 15
3.2 SOBREVIVÊNCIA E MORFOLOGIA DAS PLANTAS JOVENS ... 16
3.3 ANATOMIA DO SISTEMA SUBTERRÂNEO E EOFILO ... 16
3.4 MENSURAÇÃO DO SISTEMA SUBTERRÂNEO ... 17
3.5 MENSURAÇÃO DOS EOFILOS ... 18
4 DISCUSSÃO ... 19
REFERÊNCIAS ... 26
APÊNDICE - A: Germinação de sementes de Lonchocarpus cultratus. ... 31
APÊNDICE - B: Morfoanatomia e resultados dos parâmetros mensurados do sistema subterrâneo e eofilos de Lonchocarpus cultratus. ... 32
1 INTRODUÇÃO
Nas áreas úmidas, o crescimento e a distribuição das plantas são determinados pelo regime d’água, assim como a dinâmica da comunidade (Gao et al., 2016). De acordo, ainda, com estes autores este regime é caracterizado pela duração, frequência, profundidade e previsibilidade das fases de seca e cheia, sendo a frequência e profundidade importantes determinantes da performance das plantas que crescem adjacentes aos cursos d’água.
A floresta nos arredores de corpos d'água, conhecida como vegetação ripária, apresenta diferenças, principalmente, em relação à composição e estrutura florística (Slusarski
& Souza, 2012). As áreas que estão sujeitas à inundação periódica, resultante do transbordamento lateral dos rios e lagos, apresentam um ambiente físico-químico que promove adaptações anatômicas, morfológicas, fisiológicas e fenológicas na biota (Junk, 1989). A elevação do nível de água dos rios, em diferentes topografias, promove um gradiente de inundação nas planícies alagáveis, que determina o estabelecimento e o desenvolvimento das plantas (Ferreira, 1997). Nesses locais, as baixas taxas de difusão e solubilidade de oxigênio representam a principal restrição ao desenvolvimento da comunidade vegetal, as condições hipóxicas e anóxicas do sedimento são resultantes do consumo de oxigênio pelas raízes e microrganismos (Parolin et al., 2004).
A depleção de oxigênio é acompanhada por níveis aumentados de gás carbônico, provenientes da decomposição anaeróbica de matéria orgânica, redução do potencial redox do solo, seguido pela acumulação de compostos tóxicos (Parolin et al., 2004). Em tais condições, tanto a germinação das sementes quanto o crescimento das plantas podem ser comprometidos (Kozlowski, 1984; Marques & Joly, 2000). Sementes que possuem alta taxa de germinação no solo, em sua maioria não germinam na água, pois apresentam rápida redução de viabilidade (Hook, 1984; Parolin, 2001; Ferreira et al., 2006). No entanto, as sementes de espécies de áreas úmidas parecem estar adaptadas às baixas concentrações de oxigênio (Geissler & Gzik, 2008). Algumas sementes entram em estado de dormência em condições anóxicas e outras dependem de baixos níveis de oxigênio para que a germinação ocorra (Baskin et al., 2000;
Geissler & Gzik, 2008).
Embora tenha sido relatada a germinação de espécies em condições anóxicas e hipóxicas, em todos os casos o oxigênio foi necessário para posterior desenvolvolvimento da plântula. As espécies evitam essas condições ao sincronizar a dispersão de sementes e frutos durante a estação seca, quando há locais bem drenados disponíveis nas áreas inundáveis (Kolb
& Joly, 2010).
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As plantas podem reduzir o dano causado pela deficiência de oxigênio mediante ajustes morfológicos, como, por exemplo, a diminuição da relação de biomassa abaixo / acima do solo, desenvolvimento de lenticelas hipertrofiadas, de raízes adventícias e formação de aerênquima, que contribuirão para o aumento do transporte de oxigênio para raízes ou reduzirão a perda radial de oxigênio para o solo (Blom & Voesenek, 1996; Medri et al., 1998;
Gao et al., 2016). A capacidade de um organismo em alterar sua fisiologia e morfologia em resposta às mudanças nas condições ambientais é chamada de plasticidade fenotípica (Schlichting, 1986). Os ajustes específicos podem compensar parcialmente as inevitáveis reduções no crescimento total e na alocação de biomassa que ocorrem sob limitação de recursos. Tal plasticidade observada em condições estressantes permite o sucesso no estabelecimento, assegurando também o desenvolvimento e reprodução em tais condições (Sultan, 2000).
Plantas de áreas úmidas podem desenvolver um extenso sistema de transporte de oxigênio em suas raízes, caules e folhas (Armstrong et al., 1994; Pezeshki, 2001). O transporte eficaz de oxigênio entre as partes da planta é mediado pelo aerênquima que torna as raízes e caule permeados com grandes espaços intercelulares (Kozlowski, 1997).
O aerênquima pode ter origem primária (cortical), originando-se através da desintegração celular (lisígeno) ou por separação celular (esquizógeno), e origem secundária surgindo da divisão celular sucessiva do felogênio, constituindo uma importante característica anatômica que auxilia na sobrevivência das plantas em condições de alagamento do solo (Shimamura et al., 2010).
As raízes adventícias se originam geralmente em partes aéreas das plantas, formando- se nas proximades dos tecidos vasculares, podendo se desenvolver sob condições naturais ou mediante algum estímulo (Appezato-da-glória & Hayashi, 2003). O desenvolvimento de raízes adventícias garante também a absorção de água e nutrientes durante as condições de inundação, substuindo o sistema radicular primário, e auxiliando também a tolerar os processos de sedimentação (De Simone et al., 2003).
As lenticelas podem ser definidas como porções limitadas da periderme, em que o felogênio é mais ativo e forma tecido com espaços intercelulares (tecido de preenchimento), permitindo, assim, a entrada de ar através da periderme (Evert, 2006). Em caules submersos, as lenticelas sofrem hipertrofia na região submersa e acima dela, com aumento do tecido de preenchimento e dos espaços intercelulares e, consequentemente, da aeração (Mazzoni- Viveiros & Costa, 2003). Estudos sobre os efeitos da inundação em plantas, demonstraram
que o desenvolvimento de lenticelas hipertrofiadas contribuem para a tolerância à inundação.
(Kozlowski, 1997). A presença de lenticelas em espécies tolerantes está associada com grandes espaços intercelulares com ar, ambos relacionados a um mecanismo que permite o influxo de O2 e a sua difusão para as raízes submersas (Kozlowski, 1997; Mielke et al., 2003).
A hipertrofia das lenticelas pode ser induzida pelo etileno e geralmente ocorrem na base do caule; esta estrutura auxilia na saída de gases produzidos pelo metabolismo anaeróbico, resultante da quebra de carboidratos nas raízes em situações de baixas concentrações de oxigênio como o etanol e acetaldeído, (Lobo & Joly, 1998).
O principal propósito desta investigação foi identificar caracteres estruturais da planta que servem como estratégias de sobrevivência, relacionadas à tolerância ou intolerância à inundação periódica, evento natural na área de ocorrência da espécie estudada, a planície de inundação do alto rio Paraná. A espécie selecionada para estudo apresenta-se distribuída em áreas sujeitas à inundação ao longo dos remanescentes florestais que ocorrem nas margens do alto Rio Paraná (Almeida et al., 2016), nestes locais L. cultratus apresenta considerável abundância, desempenhando um papel importante no reflorestamento de matas ripárias (Panarari et al., 2004; Almeida et al., 2016).
Assim o objetivo deste estudo foi analisar a germinação de sementes e a estrutura de plantas jovens de Lonchocarpus cultratus (Vell.) A. M. G. Azevedo & H. C. Lima, Fabaceae, espécie típica de mata ripária, sob condições de alagamento e total submersão.
2 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 ÁREA DE ESTUDO E COLETA DO MATERIAL BOTÂNICO
Frutos de L. cultratus foram coletados em agosto de 2016, em 10 matrizes localizadas nas áreas adjacentes ao Rio Paraná, no município de Porto Rico, Paraná, Brasil, nos limites aproximados de 22º 40’ a 22º 55’S e 53º 10’ a 53º 40’W (Romagnolo & Souza, 2006).
Diferentes tipos de formações vegetais ripárias podem ser encontrados ao longo da área de estudo, tais como Floresta Estacional Semidecidual Submontana, Floresta Estacional Semidecidual Aluvial e formações de campo representadas pelas várzeas e áreas antropizadas (Campos & Souza, 1997). O clima da região é um tipo de Cfa, de acordo com a classificação climática de Köppen, e é caracterizado como subtropical, úmido e mesotérmico, com verões quentes e precipitação média anual de 1.500 mm (Almeida et al., 2016). Os frutos foram levados ao Laboratório de Ecofisiologia Vegetal da Universidade Estadual de Maringá, onde foram processados para a obtenção das sementes.
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2.2 TESTE DE GERMINAÇÃO
Para avaliação da germinação, as sementes foram desinfestadas por 10 minutos com hipoclorito de sódio comercial diluída em água na proporção de 1:3. As sementes foram divididas em dois tratamentos: sementes-controle, colocadas em caixas gerbox contendo dois discos de papel filtro umedecidos com água destilada, e sementes totalmente submersas, mantidas em caixas gerbox contendo areia previamente esterilizada, com água à 2 cm acima do nível do substrato. Para cada tratamento utilizou-se 100 sementes distribuídas em 10 caixas gerbox. As caixas gerbox foram mantidas em câmara de germinação, sob 25ºC e fotoperíodo de 12h. A avaliação da germinação foi realizada diariamente, sendo consideradas sementes germinadas, as que apresentaram protrusão da raiz primária.
Os parâmetros de germinação analisados foram: porcentagem de germinação (PG), índice de velocidade de germinação (IVG) e o tempo médio de germinação (TMG), de acordo com Ferreira & Borghetti (2004).
2.3 ENSAIO EM VASOS
Os experimentos foram conduzidos em casa de vegetação entre os meses de dezembro de 2016 a abril de 2017 no jardim didático do Departamento de Biologia (DBI) da Universidade Estadual de Maringá (UEM). As sementes foram semeadas em sacos plásticos pretos com medidas de 18 cm de largura por 30 cm de comprimento, contendo substrato constituído da mistura de areia com substrato comercial orgânico Provaso®, na proporção 2:1. Foram realizadas análises químicas e granulométricas do substrato do local de ocorrência e de coleta dos frutos, pelo Laboratório de Análise de Solos da Universidade Estadual de Maringá. Os valores obtidos destas análises foram utilizados para reprodução aproximada, da composição química e granulométrica, do substrato utilizado no ensaio em vasos.
Após 30 dias da emergência das plantas em casa de vegetação, os vasos foram submetidos aos seguintes tratamentos hídricos: grupo-controle que consistiu de vasos em capacidade de campo, com irrigação diária, e vasos que foram colocados em caixas plásticas de 60 e 90 litros contendo água. Estes foram submetidos a duas profundidades: alagado ao nível do substrato (AL), e total submersão (TS). Em cada caixa plástica foram colocadas 5 plantas, utilizando para cada tratamento 20 caixas plásticas, totalizando 100 plantas por tratamento.
Aos 30 DATH, 20 vasos do tratamento AL e 20 vasos do tratamento TS foram retirados das condições de alagamento e total submersão, e foram recolocados sob capacidade de campo para posterior avaliação, sendo denominadas de plantas de pós-alagamento (PA) e
pós-submersão (PS). Esses vasos foram distribuídos aleatoriamente na casa de vegetação do jardim didático.
2.4 AVALIAÇÃO MORFOANATÔMICA
As avaliações morfológicas consistiram em observações semanais, não sendo necessária para isso a retirada da planta do vaso. As avaliações anatômicas foram realizadas aos 30 e aos 60 dias após o início do tratamento hídrico (DATH), onde foram retiradas 20 plantas de cada tratamento (AL, CT e TS). As avaliações das plantas PA e PS foram realizadas 30 dias após a recolocação em capacidade de campo.
Para a avaliação anatômica foram coletados segmentos do sistema subterrâneo principal localizados a dois centímetros abaixo da região do coleto. Na análise anatômica foliar foram coletados segmentos da região mediana do primeiro eofilo da planta jovem. Os segmentos foliares e do sistema subterrâneo, já submetidos à desidratação em série alcoólica etílica e incluídos em historresina Leica, conforme orientações especificadas no produto, foram secionados transversalmente em micrótomo de rotação. As seções assim obtidas foram coradas com azul de toluidina (O’Brien et al, 1964). Para a detecção de amido, utilizou-se Lugol (Berlyn & Miksche, 1976). As fotografias foram feitas em microscópio de luz Leica EZ4D com câmera digital e, posteriormente, processadas usando o software Leica Application Suite version 1.8. A partir das imagens obtidas foram realizadas as medidas descritas abaixo, através do uso do software Image-Pro® Plus 4.5 image analysis software (Media Cybernetics, Rockville, MD, USA).
Nos sistemas subterrâneos, foram realizadas as seguintes medidas do eixo principal do sistema: diâmetro total, diâmetro da medula e espessura radial do xilema (xilemas primário + secundário) (μm). Nas folhas foram realizadas as seguintes medidas: espessura da epiderme das faces adaxial e abaxial (μm), espessura do parênquima paliçádico e lacunoso (μm), espessura do mesofilo e espessura do limbo (μm). Para a obtenção destas medidas foram mensurados cortes transversais de 10 indivíduos de cada tratamento. Para a obtenção da eletromicrografia de varredura, segmentos foliares foram fixados em glutaraldeído por 48 horas, desidratados em série alcoólica crescente, submetidos à secagem ao ponto crítico, recobertos com uma película de ouro e montados em stubs. O material foi processado e fotografado na central de microscopia eletrônica (CMI), localizado no Complexo de Centrais de Apoio à Pesquisa (COMCAP) da Universidade Estadual de Maringá.
Para a avaliação da área foliar específica (AFE), foram utilizadas 10 plantas de cada tratamento, das quais foram obtidos os valores de área foliar e massa seca. Para a análise da
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área foliar as folhas completamente expandidas de cada indivíduo foram digitalizadas em scanner, e os valores de área foliar foram obtidos através do uso do software Image-Pro® Plus 4.5 image analysis software (Media Cybernetics, Rockville, MD, USA). Para obtenção da massa seca, as folhas previamente escaneadas foram submetidas à secagem em estufa a 60°C durante 48h. As determinações da massa seca foram obtidas em balança analítica de precisão, modelo MARK/M214Ai. A área foliar específica (AFE) foi determinada a partir da razão entre os valores da área foliar expressos em cm2 e a massa seca das folhas expressos em gramas.
2.5 ANÁLISE DOS DADOS
As análises foram realizadas comparando-se as médias dos resultados obtidos nas avaliações quantitativas dos parâmetros germinativos e anatômicas avaliados entre os três tratamentos, e entre as duas épocas de coleta. Para isto foi utilizada a análise de variância ANOVA two-way. Também foi realizada análise de variância ANOVA one-way, onde foram consideradas somente as datas de avaliação (entre AL e PA, e TS e PS). Foram considerados significativos os atributos analisados que obtiverem p<0,05. Foi utilizado o teste de Fisher para comparações a posteriori. Para realização da ANOVA foram testados os pressupostos de independência (no delineamento experimental), de normalidade, com um teste de Shapiro- Wilk, e homocedasticidade utilizando o teste de Levene. Quando os parâmetros avaliados não alcançaram os pressupostos da análise, foi utilizada uma análise não paramétrica correspondente (Kruskal-Wallis). A comparação das médias dos parâmetros de germinação foi realizada utilizando-se teste T (n≤20). Estas análises foram realizadas com o auxílio do pacote estatístico Statistica versão 7.1.
3 RESULTADOS
3.1 GERMINAÇÃO DE SEMENTES
Durante o período de observação da germinação (30 dias), as sementes-controle exibiram alto potencial germinativo, com 71% de sementes germinadas, significando em média 1,7 sementes germinadas por dia, durante o tempo médio de 6 dias.
As sementes submetidas a total submersão mostraram valores significativamente menores quando comparadas às sementes-controle, em que a germinabilidade foi de apenas 10%, com 0,1 semente germinada por dia (IVG), durante o tempo médio de 6 dias (Tab. 1).
3.2 SOBREVIVÊNCIA E MORFOLOGIA DAS PLANTAS JOVENS
Nas plantas jovens que se desenvolveram sob condições de alagamento (AL) foi observada a formação de lenticelas hipertrofiadas no caule em 62 % dos individuos, após 9 dias do início do tratamento hídrico (DATH) (Fig.1-B).
Aos 16 DATH, 94% dos individuos sob alagamento apresentaram lenticelas hipertrofiadas e 14% mostraram raízes adventícias na base do caule. Após 31 DATH todas as plantas alagadas apresentaram grande quantidade de raízes adventícias (Fig. 1D-F). Não foram registradas queda de folhas e morte dos indivíduos sob condição de alagamento.
Apenas 6% das plantas totalmente submersas (TS) apresentaram desenvolvimento de lenticelas hipertrofiadas caulinares no início do tratamento hídrico. Foram observadas acentuada queda de folhas em 25% e morte de 18% dos individuos totalmente submersos aos 50 DATH.
3.3 ANATOMIA DO SISTEMA SUBTERRÂNEO E EOFILO
O sistema subterrâneo das plantas-controle mostrou estrutura de transição entre raiz e caule, caracterizada pela presença de medula parenquimática e xilema primário com elementos traqueais distribuídos ao redor desta medula (Fig. 2A). Nesta fase, o crescimento secundário vascular é avançado e ocorre periderme na superfície do órgão, com epiderme e córtex já eliminados (Fig. 2A).
O sistema subterrâneo das plantas submetidas ao alagamento e sob submersão mostrou crescimento secundário vascular reduzido, com sistema radial amplo (Fig. 2B-C), quando comparado com as plantas-controle. Nessas plantas, o sistema subterrâneo desenvolve ainda periderme superficial com 3-4 estratos celulares, mas o córtex persiste com diferenciação de endoderme com espessamento em U (Fig. 2B-C).
Na medula parenquimática do sistema subterrâneo ocorrem grãos de amido, em maior quantidade nas plantas-controle e plantas totalmente submersas, aos 30 DATH (Fig. 3A e 3C).
Aos 60 DATH, as plantas totalmente submersas e alagadas apresentaram redução na quantidade de grãos de amido quando comparadas às plantas-controle (Fig. 3E-F). As plantas do tratamento de pós-alagamento e pós-submersão apresentaram aumento na quantidade de grãos de amido (Fig. 3).
Os eofilos das plantas-controle (Fig. 4A) são dorsiventrais, com epiderme unisseriada, cujas células têm maior dimensão na face adaxial, e mesofilo com um estrato de parênquima paliçádico e várias camadas celulares de parênquima lacunoso. Os eofilos submetidos ao
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alagamento e sob total submersão não mostraram diferença estrutural significativa (Fig. 4B- H), quando comparadas com os eofilos das plantas-controle. Os estômatos são paracíticos (Fig. 5A) e ocorrem apenas na face abaxial. Nesta face foliar foram também encontrados tricomas glandulares e tricomas não-glandulares unicelulares (Fig. 5B-D).
3.4 MENSURAÇÃO DO SISTEMA SUBTERRÂNEO
Após 30 dias do início do tratamento hídrico (DATH) as plantas sob condição de alagamento apresentaram redução no diâmetro do sistema subterrâneo quando comparadas às plantas-controle. Quando se compara o sistema subterrâneo destas plantas-controle com aquelas totalmente submersas também se observa significativa redução em seu diâmetro. Aos 60 DATH observa-se menor diâmetro do sistema subterrâneo em plantas alagadas e totalmente submersas, havendo diferença significativa em relação às plantas-controle (Fig.
6A).
As plantas alagadas não apresentaram diferença significativa no diâmetro do sistema subterrâneo entre os 30 e 60 DATH. Entretanto, constata-se diferença significativa entre as datas de avaliação, observando-se aumento deste paramêtro nas plantas-controle e totalmente submersas aos 60 DATH (Fig. 6A).
A submersão total das plantas afetou significamente o desenvolvimento do diâmetro da medula quando comparada à medula das plantas alagadas e das plantas-controle. Porém, não se verificou diferença significativa neste paramêtro entre os tratamentos aos 60 DATH e ente o período de exposição ao alagamento (Fig. 6B).
No tocante à espessura radial do xilema constatou-se diferença significativa entre os tratamentos aos 30 DATH (Fig. 6C), com maior média nas plantas-controle, e considerável redução desse parâmetro, nas plantas alagadas. As plantas totalmente submersas apresentaram menor espessura radial do xilema aos 30 DATH quando comparadas às plantas-controle.
Aos 60 DATH não houve diferença significativa na espessura radial do xilema entre as plantas alagadas e totalmente submersas, porém quando comparadas às plantas-controle é possível observar acentuada redução do xilema (Fig. 6C). Entre os 30 e 60 dias de tratamento foi observada diminuição na espessura radial do xilema das plantas alagadas, e aumento para as plantas-controle e totalmente submersas.
As plantas alagadas recolocadas sob capacidade de campo (tratamento pós- alagamento) apresentaram aumento significativo no diâmetro do sistema subterrâneo e na espessura radial do xilema quando comparadas as plantas alagadas (Fig. 7A-E). Em relação ao diâmetro da medula não foi observada diferença significativa após a recolocação na
capacidade de campo (Fig. 7C). O mesmo foi constatado para as plantas totalmente submersas recolocadas sob capacidade de campo (tratamento pós-submersão “PS”), onde foi observado aumento significativo no diâmetro do sistema subterrâneo e na espessura do xilema (Fig. 7B- F), não havendo diferença significativa no diâmetro da medula, após a recolocação na capacidade de campo (Fig. 7D).
3.5 MENSURAÇÃO DOS EOFILOS
O alagamento e submersão total não afetaram a espessura da epiderme em ambas as faces dos eofilos, aos 30 DATH. Entretanto, constatou-se diferença significativa entre os tratamentos aos 60 DATH, com acentuada redução na espessura da epiderme de ambas as faces nas plantas alagadas e totalmente submersas (Fig. 8A-B). As plantas alagadas e totalmente submersas apresentaram redução significativa na espessura da epiderme da face adaxial entre os 30 e 60 DATH (Fig. 8A), e as plantas-controle apresentaram aumento significativo na espessura da epiderme abaxial entre os 30 e 60 DATH (Fig. 8B).
Foi registrada diminuição significativa na espessura do parênquima paliçádico de plantas totalmente submersas em relação às plantas-controle, aos 30 DATH (Fig. 8C), fato não observado aos 60 DATH entre os tratamentos. Aos 30 DATH foi observado maior espessura do parênquima lacunoso em plantas alagadas, havendo diferença significativa entre os tratamentos. Aos 60 DATH as plantas totalmente submersas apresentaram maior espessura do parênquima lacunoso quando comparadas às plantas-controle e alagadas, havendo também diferença significativa entre os 30 e 60 DATH para este parâmetronas plantas totalmente submersas (Fig. 8D).
O mesofilo das plantas alagadas apresentou maior espessura aos 30 DATH, diferindo significativamente das plantas totalmente submersas. Aos 60 DATH as plantas totalmente submersas apresentaram significativo aumento em espessura quando comparadas às plantas- controle e alagadas, havendo também diferença significativa entre os 30 e 60 DATH para este parâmetronas plantas-controle e totalmente submersas (Fig. 8E).
As plantas alagadas apresentaram maior espessura do limbo foliar quando comparadas às totalmente submersas aos 30 DATH (Fig. 8F), não havendo diferença significativa entre os tratamentos e as plantas-controle. Aumento em espessura do limbo foliar foi constatado nas plantas totalmente submersas aos 60 DATH, diferindo significativamente entre as datas avaliadas.
Os parâmetros avaliados, dos eofilos das plantas do tratamento pós-alagamento não diferiram significativamente em relação às plantas alagadas. Porém, é possível observar o
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aumento da espessura da epiderme da face adaxial, a redução dos valores da espessura da epiderme da face abaxial, na espessura dos parênquimas paliçádico e lacunoso, na espessura do mesofilo e na espessura total do limbo foliar (Fig. 9A-F).
Nas plantas do tratamento de pós-submersão verificou-se aumento significativo da epiderme de ambas as faces. Porém, não houve diferença significativa na espessura do parênquima paliçádico em relação às plantas totalmente submersas, mas constatou-se a redução da espessura do parênquima lacunoso, do mesofilo e da espessura total do limbo foliar das plantas do tratamento de pós-submersão quando comparadas à TS 60 DATH (Fig.
10A-F).
Não obsevou-se diferença significativa na área foliar específica (AFE) entre os tratamentos aos 30 DATH, no entanto aos 60 DATH plantas totalmente submersas apresentaram valores significativamente superiores de AFE quando comparadas com as plantas-controle e alagadas (Fig. 11A). Nas plantas do tratamento pós-alagamento não observou-se diferença significativa na AFE em relação as plantas alagadas (AL aos 30 e 60 DATH), no entanto em plantas do tratamento de pós-submersão observou-se redução significativa da AFE em relação as plantas totalmente submersas (TS aos 60 DATH). (Fig.
11B-C).
4 DISCUSSÃO
O comportamento germinativo das sementes de L. cultratus demonstra que estas são pouco tolerantes à baixa disponibilidade de oxigênio provocada pela total submersão, o que pode ser obervado através da análise da porcentagem de germinação e do índice de velocidade de germinação, que foram superiores nas sementes-controle quando comparadas às sementes totalmente submersas. Os processos fisiológicos necessários para a ativação da germinação de sementes exigem o fornecimento de O2, e a inundação do solo restringe sua disponibilidade ao embrião, retardando assim a germinação das sementes de muitas espécies (Kozlowski, 1997).
Semelhante resultado foi observado nas sementes de Calophyllum brasiliense Camb. por Marques & Joly (2000), onde a saturação do solo inibiu a germinação. Segundo ainda estes autores, o sucesso no estabelecimento de espécies em áreas inundadas depende das estratégias de frutificação, dispersão e a capacidade de sobrevivência nestas condições.
A floração de L. cultratus é observada de dezembro a janeiro, e os frutos maduros ocorrem durante os meses de julho a agosto (Junior & Brancalion, 2016). A dispersão das sementes coincide com o período de águas baixas da área de estudo, que ocorre de maio a
outubro (Meurer, 2004). Desta forma, é possível relacionar a não tolerância das sementes em condições de total submersão com o período germinativo e estabelecimento das plântulas que ocorre em campo. A fim de evitar os efeitos adversos à submersão, muitas plantas sincronizam eventos importantes do ciclo de vida com as condições ambientais, como a dispersão de sementes, a germinação, o surgimento das plântulas, o estabelecimento e a sobrevivência, o crescimento e a reprodução (Blom & Voesenek, 1996).
As plantas jovens de L. cultratus submetidas ao alagamento apresentaram adaptações morfológicas que podem auxiliar na sua sobrevivência e desenvolvimento, o que foi verificado 9 dias após o início do tratamento hídrico. Nestas condições, diferenciaram-se lenticelas hipertrofiadas no caule e formação de raízes adventícias, que aumentaram em grande número e quantidade durante o período de exposição ao alagamento. Os mecanismos pelos quais as plantas tolerantes sobrevivem à inundação são complexos e envolvem interações de adaptações morfológicas, anatômicas e fisiológicas (Kozlowski, 1997). As lenticelas hipertrofiadas, próximas às porções submersas do caule parecem ser os primeiros pontos de entrada para O2 (Shimamura et al., 2010). Além de auxiliarem na aeração do caule e das raízes, as lenticelas participam da oxidação da rizosfera e também podem servir como aberturas através das quais os compostos tóxicos, associados à anaerobiose, são liberados (Tsukahara & Kozlowski, 1985). O alagamento também induz à formação de raízes adventícias que contribuem para a sobrevivência das plantas sob tal condição estressante (Medri et al., 2011); tais raízes possuem maior quantidade de aerênquima e melhor efetividade no transporte de oxigênio e no transporte de água e íons, o que as tornam menos suscetíveis às condições anaeróbias (Armstrong, 1978; Visser et al., 1997).
Foi observado desenvolvimento de espessamento em U nas células endodérmicas do sistema subterrâneo das plantas alagadas e totalmente submersas aos 30 e 60 DATH. A localização da endoderme no córtex, na periferia do cilindro central, apresenta desenvolvimento associado às relações hídricas, absorção seletiva de íons, troca de carboidratos, armazenamento de gorduras e proteínas (Van Fleet, 1961). Atua também funcionalmente como uma barreira resistente ao congelamento, e a períodos de seca e como barreira à entrada de patógenos (Van Fleet, 1961). Tecidos aerenquimatosos amplos e endoderme bem desenvolvidos são considerados essenciais para a estocagem e a distribuição e oxigênio para os tecidos, sustentando a demanda da respiração aeróbia em condições hipóxicas (Sorrell & Dromgoole, 1989; Medri et al., 2007).
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O desenvolvimento de espessamento em U nas células endodérmicas, observado somente no sistema subterrâneo de plantas jovens de L. cultratus alagadas e totalmente submersas, provavelmente atuou como uma barreira física, a fim de evitar a perda radial de oxigênio. Uma rizosfera hipóxica ou anóxica impõe um estresse ao sistema radicular, ao promover a perda radial de oxigênio (ROL). Muitas plantas de zonas úmidas possuem uma
"barreira" para evitar a perda radial de oxigênio nas porções proximais de suas raízes (Enstone et al., 2003). De Simone et al. (2003) observaram em Tabernaemontana juruana (Markgr.) K.Schum. ex J. F. Macbr. e em Pouteria glomerata (Miq.) Radlk. depósitos de suberina em paredes celulares radiais e tangenciais da hipoderme em zonas radiculares.
Segundo os autores a camada de suberina funciona como uma barreira contra a perda de oxigênio das raízes para a rizosfera. Armstrong et al. (2000) também observaram que a lignificação na endoderme em raízes de Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud., aumentou a resistência ao transporte de oxigênio, atuando também como uma barreira à entrada de fitotoxinas. Clarck & Harris, (1981) também observaram que no arroz as barreiras ao ROL resultavam de uma camada de fibras esclerenquimáticas com espessamento secundário na parede periclinal externa. Henrique et al. (2010) observaram a formação de septos nas células próximas à endoderme, chamados espessamentos em fi, nas raízes do tratamento alagado, onde tal estrutura apresentou-se como uma barreira apoplástica, mantendo a turgidez celular, característica importante para espécies vegetais com capacidade de crescerem em ambientes sujeitos ao alagamento, uma vez que o estresse por alagamento pode levar ao estresse hídrico.
Grãos de amido, em quantidade comparativamente maior, foram encontrados na medula parenquimática do sistema subterrâneo de plantas-controle e totalmente submersas aos 30 DATH, e menor quantidade nas plantas alagadas. Nos primeiros dias do tratamento hídrico plantas alagadas formaram raízes adventícias em grande número e quantiade, o que, provavelmente, exigiu gasto energético maior das mesmas, tendo como possível fonte energética o amido medular. Nossa concepção se baseia em resultado semelhante observado por Medri et al. (2011) em plantas alagadas de Aegiphila sellowiana Cham., e por Kolb &
Joly (1998) em plantas alagadas de Sebastiana commersoniana (Baillon) Smith & Downs.
Segundo estes autores, em tais condições, a reserva de carbono e energia contida nos grãos de amido podem ser direcionadas para manutenção do metabolismo e construção de alterações morfoanatômicas.
A redução na quantidade de grãos de amido, observada em plantas TS aos 60 DATH, indica também o consumo das reservas durante o metabolismo anaeróbio. Ferreira et al.
(2009) também observaram depleção dos estoques de amido nas raízes durante a submersão prolongada. O adequado suprimento de carboidratos pode ser crítico para a sobrevivência dos tecidos com baixa concentração de O2 (Brandle & Crawford, 1987). O acúmulo de amido é uma adaptação metabólica para hipoxia, o que garante adequada reserva de carbono durante a fase de vida aquática (Brandle & Crawford, 1987).
Nas plantas totalmente submersas de L. cultratus não foi observado o desenvolvimento de lenticelas hipertrofiadas e raízes adventícias. Neste tratamento houve morte de poucos indivíduos, senescência foliar e desenvolvimento anatômico reduzido. Quando o alagamento se estende à submersão total do caule, folhas e raízes aéreas, as consequências para a vegetação podem ser ainda mais abrangentes do que eventos de alagamento isolado (Armstrong et al., 1994; Grisi et al., 2011). Os efeitos provenientes da total submersão podem ser intensificados, pois há alongamento dos meios de difusão para as trocas de gás com a atmosfera, e há também restrição do suprimento de CO2 para a fotossíntese; aliado a isso a impedância é ainda maior para o suprimento do oxigênio necessário para a respiração, e para a saída do oxigênio produzido fotossinteticamente (Armstrong et al., 1994).
O alagamento e a total submersão das plantas de L. cultratus provocaram redução no diâmetro e na espessura radial do xilema de seu sistema subterrâneo. Além dessas modificações anatômicas de L. cultratus, outras foram observadas em raízes de plantas alagadas por Medri et al. (2011), como periderme mais espessa, menor quantidade de grãos de amido na feloderme e no parênquima, menos fibras perivasculares e elementos de vaso mais estreitos, que são respostas comuns para muitas espécies expostas ao alagamento do substrato.
As respostas anatômicas, provavelmente, estão relacionadas à economia energética durante o período de estresse causado pelo alagamento, a fim de manter funcionamento mínimo do metabolismo nas regiões mais afetadas pela hipoxia (Pisicchio et al., 2010).
A sobrevivência da planta é, portanto, dependente do balanço entre a economia, produção e distribuição de fotoassimilados entre as suas várias partes (Armstrong et al., 1994;
Batista et al., 2008; Pisicchio et al., 2010; Medri et al., 2011). As plantas de L. cultratus que experimentaram período de pós-alagamento e pós-submersão apresentaram aumento exponencial na espessura do diâmetro do sistema subterrâneo e na espessura radial do xilema, o que torna notável a retomada do desenvolvimento em condições de pós-hipoxia.
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Os eofilos das plantas alagadas e totalmente submersas de L. cultratus apresentaram menor espessura da epiderme das faces adaxial e abaxial aos 60 DATH, em relação às plantas-controle. Coan et al. (2002) observaram em espécies de plantas aquáticas características foliares específicas que são marcantes de espécies aquáticas ou de locais úmidos, como por exemplo epiderme com células de paredes finas, ausência de tecido de sustentação e presença de lacunas de ar.
A espessura do parênquima lacunoso, do mesofilo e do limbo dos eofilos das plantas alagadas de L. cultratus é maior aos 30 DATH, porém aos 60 DATH as plantas totalmente submersas apresentaram os maiores valores em tais parâmetros. Grisi et al. (2011) registraram que folhas de Schinus terebinthifolius Raddi. quando submetidas ao alagamento, apresentavam espaços intercelulares progressivamente mais amplos no mesofilo, e predomínio de células braciformes no parênquima lacunoso. Segundo estes autores, estes caracteres estariam associados à ação do etileno produzido em condições de baixas concentrações de oxigênio. Medri et al. (2011) também observaram resultado semelhante nas folhas de Aegiphila sellowiana Cham., cujas plantas alagadas apresentaram parênquima paliçádico e lacunoso mais amplos, com células maiores e mais espaços intercelulares.
Segundo Batista et al. (2008), o aumento da espessura do mesofilo, em plantas alagadas resulta da redistribuição de fotoassimilados.
Nas plantas PA não se observou diferença significativa nos parâmetros foliares mensurados quando comparados à AL aos 30 e 60 DATH, porém notou-se redução na espessura dos parênquimas paliçádico e lacunoso, no mesofilo e na espessura total do limbo.
Nas plantas PS houve aumento na espessura da epiderme da face adaxial, e redução na espessura do mesofilo quando comparadas às TS aos 60 DATH.
Aos 60 DATH plantas totalmente submersas apresentaram maior área foliar específica (AFE) quando comparada às plantas-controle e alagadas, o que indica o investimento em área em detrimento da matéria seca. Segundo Mommer & Visser (2005), a maioria das folhas aquáticas de plantas anfíbias é mais alongada e fina e possui maior AFE do que as folhas terrícolas. Bailey-Serres & Voesenek (2008) também observaram, em todas as espécies por eles estudadas o desenvolvimento de folhas aquáticas com alta AFE e com paredes mais finas.
Maiores valores na AFE indicam uma grande área superficial em relação à massa (Bailey- Serres & Voesenek, 2008).
O menor investimento em biomassa por área foliar pode ser uma resposta a baixas concentrações de fotossintatos (Mommer et al., 2007) e de acordo com estes autores, as taxas
reduzidas de fotossíntese, direta ou indiretamente, induzem o menor incremento em matéria seca foliar.
Esses resultados sugerem que nos eofilos das plantas jovens de L. cultatus ocorre redução na alocação de recursos para o crescimento, havendo o investimento na expansão da área fotossintecamente ativa, pois ambientes aquáticos geralmente são considerados ambientes sombreados, uma vez que a luz é atenuada pela reflexão da superfície e pelas partículas em suspensão (Mommer & Visser, 2005). Tais condições de pouca luz resultam em um ambiente desfavorável para a fotossíntese subaquática, onde a baixa disponibilidade de dióxido de carbono também é outro fator limitante (Mommer & Visser, 2005).
Plantas PA e PS apresentaram redução significativa da AFE, que, em conjunto com os parâmetros anatômicos observados tais como a redução das espessuras dos parênquimas paliçádico e lacunoso, do mesofilo e na espessura total do limbo das plantas PA, e o aumento da espessura da epiderme adaxial em PS, mostra retomada do desenvolvimento, pois há maior incremento em matéria seca foliar após o período de submersão e alagamento. Banga et al.
(1995) também observaram aumento do peso seco em plantas de Rumex palustris Sm. quando estas foram retiradas da condição de submersão. Assim, constatamos que o alagamento e a total submersão em conjunto com o tempo em que o estresse é imposto à planta são responsáveis pelos ajustes morfoanatômicos e metabólicos observados nos eofilos de L.
cultratus.
Todas as estruturas morfoanatômicas desenvolvidas pelas plantas jovens de L.
cultratus indicaram que elas podem ser tolerantes às condições de alagamento e total submersão. Estas estruturas também foram registradas por outros autores em espécies tolerantes submetidas ao alagamento (Tsukahara & Kozlowski, 1985; Oliveira & Joly, 2010;
Medri et al., 2011). A tolerância às inundações das espécies neotropicais é explicada por diferentes mecanismos adaptativos que podem incluir mudanças morfológicas, anatômicas e fisiológicas, que estão ligadas à capacidade de sobreviver e crescer em solos naturalmente sujeitos a inundações (Oliveira & Joly, 2010; Paz et al., 2017).
5 CONCLUSÃO
Sementes de L. cultratus são tolerantes à total submersão em água, pois mesmo apresentando desempenho germinativo inferior quando comparadas às sementes-controle, foi verificado a germinação em condições de total submersão. No tocante às plantas jovens de L.
cultratus, o alagamento e a total submersão exerceram efeito negativo em seu
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desenvolvimento. Entretanto, foi constatada sobrevivência de todas as plantas AL, e em TS obsevou-se morte de poucos indivíduos.
O desenvolvimento de estruturas, como lenticelas hipertrofiadas e espessamento em U na endoderme das raízes, e formação de raízes adventícias são estratégias de natureza morfológica que permitiram a sobrevivência das plântulas durante estresse por saturação hídrica do solo. Portanto, estes ajustes morfoanatômicos registrados nas plantas jovens de L.
cultratus são indicativos significativos de que esta espécie é tolerante ao alagamento e total submersão.
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APÊNDICE - A: Germinação de sementes de Lonchocarpus cultratus.
Tabela A. 1: Porcentagem de germinação (PG), índice de velocidade de germinação (IVG) e tempo médio de germinação (TMG) de sementes controle (CT), e de sementes totalmente submersas (TS) de L. cultratus sob temperatura de 25º C e fotoperíodo de 12 horas.
Tratamento PG
(%)
IVG (Sementes.dia-1)
TMG (Dias)
CT 71a 1,67a 6,07a
TS 10b 0,17b 6,0a
Médias seguidas de letras diferentes nas colunas indicam diferença significativa pelo teste T (≤ 0,05; n = 10).
APÊNDICE - B: Morfoanatomia e resultados dos parâmetros mensurados do sistema subterrâneo e eofilos de Lonchocarpus cultratus.
Fig. B. 1. Plantas jovens de Lonchocarpus cultratus sob condição de alagamento (A). Aos 9 dias após o início de tratamento hídrico (DATH) (B), aos 23 DATH (D), aos 31 DATH (E) e aos 43 DATH (F). Note-se o aparecimento de lenticelas hipertrofiadas, indicado pelas setas brancas (B-F) e de raízes adventícias, indicado pelas setas pretas (D-F).
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Fig. B. 2. Sistema subterrâneo de Lonchocarpus cultratus, em seções transversais. Plantas- controle (A), plantas alagadas (B) e plantas totalmente submersas (C) ambas aos 30 DATH.
Plantas-controle (D), plantas alagadas (E) e plantas totalmente submersas (F), ambas aos 60 DATH. Plantas sob pós-alagamento (J) e plantas pós-submersão (K). Note-se endoderme com espessamento em U (setas), em plantas alagadas, totalmente submersas aos 30 e 60 DATH (G-I), respectivamente.
Fig. B. 3. Grãos de amido no sistema subterrâneo de Lonchocarpus cultratus, em seções transversais. Plantas-controle (A), plantas alagadas (B) e plantas totalmente submersas (C) ambas aos 30 DATH. Plantas-controle (D), plantas alagadas (E) e plantas totalmente submersas (F) ambas aos 60 DATH. Plantas sob pós-alagamento (G) e plantas pós-submersão (H).
