GERMINAÇÃO IN VITRO DE Pitcairnia flammea (BROMELIACEAE): EFEITO DO MEIO DE CULTIVO E DO CARVÃO ATIVO
Eldelon de Oliveira Pereira1, Andreia Barcelos Passos Lima2, Ester Ujiie Nogueira3, Dayvid Rodrigues Couto4, Taís Cristina Bastos Soares5
1. Pós-graduando em Produção Vegetal do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES)
2. Professora do Departamento de Produção Vegetal do CCA-UFES, 29500-000, Alegre-ES, Brasil (albarcelos@hotmail.com)
3. Mestre em Produção Vegetal do CCA-UFES 4. Pós-graduando em Ciências Florestais do CCA-UFES
5.Professora do Departamento de Zootecnia do CCA-UFES, 29500-000, Alegre-ES, Brasil
Data de recebimento: 07/10/2011 - Data de aprovação: 14/11/2011
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da concentração salina do meio de cultivo e do carvão ativado na germinação in vitro de Pitcairnia flammea, uma bromélia endêmica do Estado do Espírito Santo. Frutos de indivíduos nativos de fragmentos de Mata Atlântica foram coletados e após à secagem, submetidos à formação de um bulk. As sementes foram desinfestadas e inoculadas em quatro meios de cultivo: ágar-água (M1), ágar-água + 1g L-1 de carvão ativo (M2), MS (M3) e MS + 1g L-1 de carvão ativo (M4). O experimento foi avaliado durante 30 dias e mensurados os parâmetros: a Porcentagem de Germinação e o Índice de Velocidade de Germinação (IVG). A porcentagem média geral de germinação foi de 99,00% e não houve diferença significativa entre os meios testados. Para o IVG o melhor tratamento foi o meio M2, diferindo-se apenas do meio M4. A elevada porcentagem de germinação sugere que a propagação in vitro de P. flammea por meio de sementes é viável. O meio ágar-águar em função do seu baixo custo pode ser recomendado para a germinação in vitro desta bromeliaceae.
PALAVRAS-CHAVE: Bromélia, sementes, meio de cultivo, carvão ativado
IN VITRO GERMINATION OF Pitcairnia flammea (BROMELIACEAE): EFFECT OF
CULTURE MEDIUM AND ACTIVATED CHARCOAL
ABSTRACT
The objective of this study was to evaluate the effect of salt concentration of the culture medium and activated charcoal on in vitro germination of Pitcairnia flammea, an endemic bromeliad of Espírito Santo. Fruiting of individuals native of fragments of
were sterilized and inoculated into four different culture media: agar+water (M1), agar+water + 1 g L-1 of activated charcoal (M2), MS (M3) and MS++ 1 g L-1 of activated charcoal (M4). The experiment was evaluated for 30 days and the parameters were measured: Germination percentage and speed germination index (IVG). The overall average germination percentage was 99.00%, no statistically significant difference between treatments. For the variable IVG, the best treatment was the means M2, differing only for the M4 medium. The high percentage of germination suggests that the in vitro propagation of P. flammea through seed is viable. The agar-water medium due to its low cost can be recommended for in vitro germination of Bromeliaceae.
KEYWORDS: Bromeliad, seeds, culture medium, activated charcoal
INTRODUÇÃO
A família Bromeliaceae possui 3.172 espécies delimitadas em 58 gêneros (LUTHER, 2008). Os seus representantes possuem potencial paisagístico, medicinal e também agrícola, em virtude da extração de fibras em algumas espécies (PAULA; SILVA, 2004). Em função da crescente demanda de bromélias para fins ornamentais e devido à sua alta disponibilidade em ambiente natural, um número muito grande de plantas vem sendo retirado das matas, de maneira não sustentável, como forma de abastecer o mecado horticultor, o que coloca em risco de extinção várias espécies (BARBOSA, 2007; RODRIGUES et al., 2007).
O cultivo in vitro de bromeliáceas tem sido muito utilizado para fins comerciais e tem ganhado espaço na preservação de espécies raras ou ameaçadas de extinção (CARNEIRO; MANSUR, 2004; RECH FILHO et al., 2005). Como as bromélias podem ser propagadas de forma sexuada ou assexuada, o cultivo in vitro dessas espécies pode ser realizado a partir de sementes, segmentos nodais, meristemas apicais e radiculares, ou folhas (MATHEWS; RAO, 1982; CARNEIRO et al., 1999; PICKENS et al., 2003; CARNEIRO; MANSUR, 2004).
Entre as principais vantagens do cultivo in vitro a partir de sementes estão a maior porcentagem de sementes germinadas e velocidade de germinação quando comparadas ao processo ocorrido em ambiente natural (MERCIER; KERBAUY, 1995) e a possibilidade de gerar um grande número de plantas-matrizes, evitando a retirada de indivíduos da natureza. Adicionalmente, as plântulas obtidas in vitro podem funcionar como doadoras de explantes para posterior processo de propagação, visando à clonagem em larga escala, auxiliando na redução da atividade extrativista e no abastecimento do mercado paisagístico e floricultor.
A germinação de bromélias in vitro tem sido relatada na literatura com resultados diferenciados para as espécies. Segundo POMPELLI et al. (2006), o conhecimento disponível para o manejo e análise de sementes de plantas nativas é restrito, não sendo conhecidos atributos físicos e fisiológicos, bem como informações básicas sobre a germinação, o cultivo e as potencialidades destas espécies.
Estudos abrangendo a germinação de espécies de Bromeliaceae têm obtido altas taxas de germinabilidade, utilizando a forma gelificada dos meios de KNUDSON (1946) ou de MURASHIGE e SKOOG (1962), com sacarose e ausência de reguladores de crescimento. No entanto, a concentração salina destes meios pode influenciar o desenvolvimento inicial de algumas espécies (MERCIER; KERBAUY, 1994; MERCIER; NIEVOLA, 2003).
Há relatos na literatura comprovando que o uso de carvão ativado para o cultivo de embriões promove melhores taxas de germinação, devido à sua propriedade de adsorver substâncias inibidoras do meio de cultivo (GRATAPAGLIA; MACHADO, 1998). Porém, segundo GEORGE e SHERRINGTON (1984), sua presença pode promover ou inibir o crescimento in vitro, dependendo da espécie e do tecido utilizados. Isso reforça a necessidade de serem obtidos protocolos específicos para as diferentes espécies que se deseja conservar. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes meios de cultivo e do carvão ativado na germinação in vitro de P. flammea.
METODOLOGIA
Este trabalho foi conduzido no Laboratório de Cultura de Tecidos do Centro de Ciências Agrárias da UFES, em Alegre-ES. Frutos de P. flammea foram coletados de diferentes indivíduos nativos pertencentes à remanescentes florestais de Mata Atlântica do Distrito de Burarama, Município de Cachoeiro de Itapemirim. Após a coleta, os frutos foram secos ao ar livre, em local sombreado, por sete dias, para completarem sua deiscência e facilitar a extração das sementes. Posteriormente os frutos foram armazenados em embalagens de papel em geladeira até o uso.
Para a montagem do experimento foi criado um bulk de sementes, em que um ou dois frutos de cada indivíduo tiveram suas sementes extraídas manualmente e misturadas às sementes dos demais indivíduos.
As sementes foram desinfestadas em capela de fluxo laminar por imersão em álcool 92,8% por 1 minuto, seguida de imersão em hipoclorito de sódio comercial 1% por 5 minutos e três enxágües em água destilada autoclavada.
O experimento foi constituído por 4 meios de cultivo: água (M1), ágar-água + 1 g L-1 de carvão ativado (M2), MS (MURASHIGE; SKOOG, 1962) (M3) e MS + 1 g L-1 de carvão ativado (M4), aos quais foram acrescidos vitaminas de MS, 30 g L-1 de sacarose e 7 g L-1 de ágar. Os meios tiveram o pH ajustado para 5,8 e autoclavados durante 20 minutos a 121°C. Após a ino culação as sementes foram mantidas em sala de cultivo sob fotoperíodo de 16h a 25ºC±1.
O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 4 tratamentos e 8 repetições, sendo a unidade experimental constituída por uma placa de Petri contendo 10 sementes.
Os parâmetros avaliados foram a Porcentagem de Germinação (%G) e o Índice de Velocidade de Germinação (IVG). A avaliação constou de contagem visual de sementes germinadas a cada dia, durante 30 dias. A semente foi considerada germinada quando houve a emissão da primeira raiz. Para fins de cálculo do IVG foi utilizada a fórmula sugerida por MAGUIRE (1962).
Os dados foram submetidos à análise de variância e testados a 5% de probabilidade sendo comparados pelo teste de Tukey, utilizando o software estatístico SAEG 5.0.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para a variável %G não houve diferença estatística entre os tratamentos (Tabela 1). As sementes de P. flammea apresentaram alta %G, com média geral de 99,00% (Figura 1). Isso demonstra que a propagação in vitro de P. flammea por sementes é viável.
Tabela 1. Análise de variância para porcentagem de germinação de sementes de P.
flammea aos 30 dias de cultivo in vitro.
FV GL QM SIG. Meio 3 3,12 ns Resíduo 21 10,29 Média Geral 99,00 CV(%) 3,237 ns
não significativo a 5% de probabilidade pelo teste F.
Figura 1: Valores médios para Porcentagem de Germinação
(%G) de sementes de P. flammea em função de diferentes meios de cultivo. ns não significativo a 5% de probabilidade pelo teste F.
Ao analisar a variável IVG, os resultados demonstraram que o meio M2 apresentou o melhor resultado, apesar de não diferir estatisticamente do meio M1 (Tabela 2). Médias estatisticamente semelhantes também foram observadas ao comparar os meios M1 e M3. O menor valor de IVG (2,781) foi obtido com o meio M4, entretanto, este valor não diferiu estatisticamente do encontrado no meio M3 (Tabela 2).
Tabela 2. Valores médios para os Índices de velocidade de germinação de sementes de P. flammea em função dos diferentes meios de cultivo.
Meios IVG
M1 3,920 ab M2 4,284 a M3 3,148 bc M4 2,781 c Médias seguidas de mesma letra não diferem significativamente a 5% pelo teste de Tukey.
M1 M2 M3 M4 Meios de cultivo
O meio MS tem sido utilizado como meio básico para a germinação in vitro de diversas espécies de bromélias tais como Aechmea fasciata Baker (PIERIK et al., 1984; MOREIRA et al., 2008); Tillandsia cyanea (PIERIK; SPRENKELS, 1988);
Neoregelia carolinae (Beer) L. B. Sm. (TOMBOLATO et al., 1991); N. cruenta
(CARNEIRO et al., 1999); Alcantarea imperialis (Carrière) Harms (NAVES, 2001);
Aechmea burle-marxii, A. fasciata, A. miniata e Antiacantha Bertoloni (MOREIRA et
al., 2008) e Dyckia encholirioides var. encholiriodes (POMPELLI, 2006). Altas taxas de %G foram encontradas em outras bromeliáceas também em meio MS: 86,7% em
Tillandsia eizii (PICKENS et al., 2003), 90% para A. nudicaulis e para Streptocalyx floribundus (PINHEIRO; BORGUETI, 2003) e 99 e 89%, respectivamente, para Vriesea gigantea e V. philippocoburgii (DROSTE et al., 2005). Nesta mesma
condição, POMPELLI (2006) estudando D. encholirioides, obteve taxa de germinação de 75,8% e CARNEIRO et al. (1999) obtiveram 74,3% de germinação para N. cruenta.
BELLINTANI et al. (2007), no entanto, utilizaram meio ágar-água e o compararam ao meio MS ½ (metade da concentração de sais), obtendo em média 94% de germinção para Neoregelia mucugensis (Subfamília: Bromelioideae) sendo ambos estatisticamente iguais. Para Orthophytum mucugense (Subfamília: Bromelioideae), a maior porcentagem de germinação (58,5%) foi em ágar-água, sendo 14% em MS ½. Estes resultados corroboram com os obtidos no presente estudo, demonstrando a eficácia do meio isento de sais (ágar-água) na germinação de bromeliáceas.
De acordo com MOREIRA et al. (2008), a adição de carvão ativado ao meio MS não influenciou a germinação de A. fasciata e A. miniata, que obtiveram taxa de germinação igual a 100%, resultado similar ao encontrado com P. flammea com o meio sem carvão ativado. Os meios ágar-água e MS, em presença ou ausência de carvão ativado apresentaram alta %G (99,00%) e não diferiram estatisticamente (Figura 1).
Para a variável IVG as melhores médias foram obtidas nos meios M2 e M1, respectivamente (Tabela 2). O resultado encontrado por BELLINTANI et al. (2007) com sementes de N. mucugensis (IVG = 4,05) em meio ágar-água foi semelhante ao encontrado neste ensaio com P. flammea na mesma condição de cultivo (IVG = 3,92). Isso indica que a ausência de sais no meio de cultivo pode favorecer o aumento da velocidade de germinação das referidas espécies, levando a um crescimento inicial mais rápido das plântulas. Provavelmente, a alta %G e o baixo IVG encontrados neste trabalho, mesmo em meio ágar-água, devem-se ao hábito terrestre de P. flammea e sua eficiência em obter nutrientes de ambientes pobres (ARANDA-PERES; RODRIGUEZ, 2006).
No presente estudo o menor valor de IVG foi encontrado no meio M4 (IVG=2,78), entretanto o meio M3 (IVG=3,14) não diferiu estatisticamente do meio M1 (3,92) e este do meio M2 (4,284). Estes resultados demonstram que os meios isentos de sais aceleraram a germinação in vitro de P. flammea e que o carvão ativado apenas influenciou o IVG ao se comparar tratamentos realizados em meio isento de sais (M1 e M2) com aqueles realizados em meio MS (M3 e M4).
Segundo GEORGE (1993), a explicação para os valores inferiores de IVG nos meios com altas concentrações salinas pode estar relacionada à adição de outros componentes ao meio de cultivo, especialmente macronutrientes e fontes de carbono, como a sacarose, levando a um decréscimo considerável no potencial osmótico do meio. REIS et al. (2008), estudando Melissa officinalis L. encontrou
sendo o meio MS aquele de menor IVG. Segundo esses autores, a alta concentração de sais no meio interferiu no potencial osmótico e, conseqüentemente, na disponibilidade de água para o processo de embebição da semente durante a germinação. Isso também poderia explicar os resultados encontrados para os valores de IVG nos tratamentos com sementes de P. flammea.
Relatos na literatura mostram o efeito benéfico de carvão ativado em alguns casos, pois pode simular a condição de escuro, no qual as raízes normalmente se desenvolvem melhor pela redução da incidência de luz na zona de crescimento ativo do sistema radicular, além de adsorver substâncias tóxicas como o 5-hydroxymethylfurfural produzido pela autoclavagem da sacarose e também impurezas do ágar, etileno produzido pela cultura ou componentes do meio de cultura, como as vitaminas, citocininas, auxinas e ácido ascórbico (DRUART; WULF, 1993; GRATTAPAGLIA; MACHADO, 1998). Segundo PASQUAL (2001), o carvão ativado pode ser utilizado com sucesso para diferentes culturas em concentrações de 0,2 a 3%.
CONCLUSÕES
A elevada porcentagem de germinação encontrada sugere que a propagação in vitro de P. flammea por meio de sementes é viável;
A concentração salina e a presença ou ausência de carvão ativado não influenciaram a %G de P. flammea;
A ausência de sais no meio de cultivo e a presença de carvão ativado favorecem a velocidade de germinação de P. flammea;
O meio ágar-águar em função do seu baixo custo pode ser recomendado para a germinação in vitro desta bromeliaceae.
AGRADECIMENTOS
A Universidade Federal do Espírito e à CAPES pela concessão de bolsas de estudo.
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