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plântula de erva-doce. Horticultura Brasileira 29: S4938-4946

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Aspectos anatômicos da plântula de erva-doce

Camila F de Azevedo1; Zelma G M Quirino2;Elizanilda R do Rego1; Riselane de L A Bruno1; Givanildo Z da Silva

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UFPB/CCA – Programa de Pós-graduação em Agronomia - Areia, PB, 2 UFPB/CCAE – Departamento de Engenharia e Meio Ambiente - Mamanguape, PB, 3 DFCA/CCA – Departamento de Fitotecnia e Ciências Ambientais – Areia, PB. camfiraze@bol.com.br, zelmaglebya@yahoo.com.br, riselane@pq.cnpq.br, elizanilda@pq.cnpq.br, givanildozildo@hotmail.com

RESUMO

A erva-doce, Foeniculum vulgare Mill., é uma erva entouceirada, aromática e apresenta propriedades aromáticas, condimentares e medicinais. Ela tem origem Européia e é amplamente cultivada em todo o Brasil. Devido à deficiência de informações relativas à organização estrutural de plântulas de espécies medicinais, o presente estudo teve como objetivo fornecer informações sobre a anatomia e o desenvolvimento da plântula de F. vulgare. As sementes de erva-doce foram semeadas em areia e mantidas em casa de vegetação por 25 dias, sendo realizadas regas diárias. Foram selecionadas plântulas normais e de padrão uniforme, que tiveram raiz, zona de transição, caule, cotilédones e primeiras folhas seccionados à mão livre. Este material foi corado e montado em lâminas com glicerina para observação em microscópio. Em todos os órgãos da plântula de erva-doce a epiderme é unisseriada, cuticularizada e com estômatos; sendo que as duas últimas estruturas não são encontradas na raiz, porém esta apresenta pêlos unicelulares e cônicos. Os cotilédones e as folhas apresentam funções fotossintética e nutricional, indicado pela presença de grande quantidade de estômatos, cloroplastos e amido. A caracterização anatômica da plântula de F. vulgare auxilia na

identificação da espécie e no conhecimento da organização celular, fornecendo informações que auxiliam em estudos fisiológicos, taxonômicos e ecológicos.

PALAVRAS-CHAVE: Foeniculum vulgare Mill., germinação, identificação de plântulas. ABSTRACT

Fennel, Foeniculum vulgare Mill., is a forming clumps herb and presents aromatic, medicinal and condimental properties. It has European origin and is widely cultivated and used in Brazil. Due to lack of information concerning the structural organization of seedlings of medicinal species, this study aimed to provide information about the anatomy and development of F. vulgare seedlings. The seeds fennel was sowed in sand and maintained in greenhouse for 25 days, with daily waterings. Were selected normal seedlings and with patterns uniforms, for freehand seccion of root, transition zone, stem, cotyledons and first leaves. This material was stained and mounted on slides with glycerol for observation under microscope. In all the parts of seedling fennel the epidermis is uniseriate, with a cuticle and stomata, and the two latter structures are not found in the root, but has tapered hairs unicellular. The cotyledons and the leaves have photosynthetic and nutrition functions,

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4939 as indicated by the presence of large numbers

of stomata, chloroplast and starch. The anatomical characterization of the F. vulgare seedling aids in specie identification and knowledge of cellular organization, providing

information that assist in physiological, taxonomic and ecological studies.

Keywords: Foeniculum vulgare Mill., germination, seedlings identification

A erva-doce, Foeniculum vulgare Mill., é uma oleaginosa cultivada de grande importância econômica e medicinal no Brasil. Pertencente à família Apiaceae (Umbelliferae), também é chamada de funcho, falsa-erva-doce e anis-doce. É aromática e apresenta porte baixo (40-90cm de altura); com folhas largas e inflorescência em forma de umbela composta por 10-20 umbelas menores, onde encontram-se flores pequenas, hermafroditas e de cor amarela. Os frutos são oblongos, compostos por dois aquênios de cerca de 4mm de comprimento (LORENZI e MATOS, 2008), sendo considerados como fruto-semente.

A erva-doce é originária da bacia do mediterrâneo oriental e do Cáucaso e atualmente é cultivada sob a forma de numerosas variedades; foi trazida para o Brasil na época da colonização (SIMÕES et al., 2004) e destaca-se por possuir propriedades aromáticas, condimentares e medicinais. Mesmo sendo uma espécie com grande potencial medicinal e para a indústria cosmética, e por representar uma importante fonte de renda para os produtores, poucas pesquisas foram realizadas com enfoques anatômico e fisiológico com a espécie F. vulgare (BERNATH et al., 1996; SOUSA et al., 2005), existindo trabalhos que enfatizam principalmente a utilização de extratos em ensaios biológicos. Além disso, também são escassas as pesquisas com anatomia de plântulas com a família Apiaceae (PÜTZ e SUKKAU, 2004; HACKBART e CORDAZZO, 2007), bem como com outras espécies medicinais. Tendo em vista estas considerações, o presente estudo teve como objetivo fornecer informações sobre a anatomia e o desenvolvimento da plântula de F. vulgare.

MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho foi realizado no Laboratório de Análise de Sementes do Centro de Ciências Agrárias – UFPB, com plântulas provenientes de sementes coletadas no município de Montadas-PB. Foram semeadas 50 sementes a 1cm de profundidade, em bandejas plásticas contendo areia, as quais permaneceram em casa de vegetação por 25 dias, sendo realizadas regas diárias. Foram selecionadas plântulas normais e de padrão uniforme, com 25 dias, que tiveram raiz, zona de transição, caule, cotilédones e primeiras folhas seccionados à mão livre com lâmina de barbear, utilizando-se pecíolo de embaúba como suporte. Utilizou-se como corante safranina a 10%, azul de metileno a 10% e o reagente para amido lugol, na análise de algumas secções. O material foi montado com glicerina em lâminas e observado em fotomicroscópio.

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4940 A contagem dos estômatos e dos grãos de amido foi realizada tendo-se como base 1mm2. A contagem dos cloroplastos foi feita calculando-se a média dos cloroplastos presentes nas células-guardas de cinco estômatos escolhidos aleatoriamente, na folha e no cotilédone. Estas análises foram feitas utilizando-se quatro plântulas, onde cada uma representou uma repetição (calculada pela média de cinco contagens); e o resultado final foi dado pela média das repetições.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A raiz de F. vulgare é ramificada e apresenta epiderme unisseriada e irregular, onde são encontrados pêlos unicelulares, cônicos e de parede delgada (Figura 1a). O córtex é formado por 4-5 camadas de células irregulares, onde ocorre principalmente parênquima, com endoderme apresentando estrias de Caspary (Figura 4b). O desenvolvimento dessas estrias é seguido pela deposição de uma lamela de suberina, que tem a função de defesa contra microorganismos (ESAU, 1998). No cilindro central ocorrem periciclo e tecidos vasculares primários e secundários, apresentando dois pólos protoxilemáticos estreitos e metaxilema entre esses pólos, caracterizando-a de diarca (Figura 1c); porém a raiz apresenta desenvolvimento consideravelmente maior, ao se aproximar da zona de transição (Figura 1b). Entre o protoxilema e o periciclo encontra-se o floema primário, onde são encontrados gotículas de óleo (Figura 1d), que assim como outras substâncias, funciona como substância de reserva e ajudam a nutrir a planta, principalmente em solos pobres em nutrients, afirmam Ramirez et al. (2004).

A zona de transição é revestida por epiderme unisseriada (2,75μm), formada por células justapostas e alongadas, e uma camada externa de cutícula de suberina (0,6μm). São encontrados 21-28 estômatos paralelocíticos/mm2, com diâmetro polar de 4,8μm e equatorial de 2,0μm (Figura 1e e g). O córtex é composto de cerca de sete camadas de células parenquimáticas, circundando o feixe vascular (Figura 1f e h). Alguns autores denominam a zona de transição entre a raiz e o caule de hipocótilo, porém esta estrutura pode ser muito complexa e existe variações nas regiões de transição dos diferentes tipos de plantas (ESAU, 1998) e muitas vezes, a modificação do sistema vascular só é visualizada através de cortes anatômicos.

O caule apresenta epiderme uniestratificada e cuticularizada, com células de formato semelhante às encontradas na zona de transição; porém no caule, a cutícula e a epiderme são mais delgadas (0,30μm e 2,17μm, respectivamente) (Figura 2a). São encontrados de 26-35 estômatos paracíticos e diacíticos, com diâmetro polar de 2,55μm e equatorial de 1,52μm (Figuras 2c e d). O córtex é formado por 3-5 camadas de parênquima clorofiliano (Figuras 2a e 7b) e encontra-se, na região externa aos feixes vasculares, 3-4 camadas de colênquima (Figura 2b); posteriormente observa-se várias camadas de parenquima. O sistema vascular do caule possui três feixes vasculares, onde o floema é externo ao xilema helicoidal (Figura 2f) e contêm, na proximidade e em cada feixe, um canal secretor arredondado formado por 5-6 células circulares (Figura 2e). No centro existem várias

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4941 camadas de células parenquimáticas grandes, de tamanhos irregulares e paredes delgadas, formando a medula (Figura 2g). Canais secretores são encontrados em plântulas de outras espécies medicinais, como Eupatorium rugosum Houtt. e Conyza canadensis (L.) Cronquist (ARIAS, 2005); onde normalmente é secretado água, soluções salinas, óleos, mucilagens, gomas, proteínas e resinas (APEZZATO-DA-GLORIA e CARMELLO-GUERREIRO, 2003).

O limbo cotiledonar apresenta epiderme unisseriada nas faces adaxial (3,40μm) e abaxial (2,45μm) (Figura 3). Nas duas faces do mesofilo, encontra-se cutícula de suberina, de 0,50μm de espessura na adaxial, e 0,42μm na face abaxial (Figura 3a e c). A cutícula é resistente aos micoorganismos, proporcionando proteção mecânica e contra infecção por patógenos (ESAU, 1998). São encontrados estômatos anomocíticos nas duas faces da epiderme (Figura 3b e d), que também são comuns em outras Apiaceae, como Hydrocotyle umbellata L. (MARTINS et al., 2008). Na epiderme da face adaxial foram encontrados cerca de 50 estômatos/mm2 com 10 cloroplastos cada, com 3,47μm de diâmetro polar e 2,30μm de diâmetro equatorial (Figura 3b); já na face abaxial existem cerca de 122 estômatos/mm2 com 14 cloroplastos cada, com 4,10μm de diâmetro polar e 2,40μm de diâmetro equatorial (Figura 3d). Dessa forma, como é encontrado um número bem maior de estômatos na epiderme abaxial, contendo maior quantidade de cloroplastos; confirma-se a eficiência fotossintética deste tecido e do parênquima esponjoso subsequente. Essa alta eficiência também ocorre em outras espécies de cotilédones foliáceos, cuja função principal é a fotossíntese (MOREIRA-CONEGLIAN e OLIVEIRA, 2006). O mesofilo cotiledonar é clorofilado, apresentando parênquima paliçádico apenas na face adaxial, formado por um único estrato de células isodiamétricas e retangulares (Figura 3e). O parênquima esponjoso contém de 5-6 feixes de células justapostas de formatos variados e são encontrados de 38-45 grãos de amido/10μm, distribuídos por todo o mesofilo (Figura 3e). Encontra-se dois feixes vasculares colaterais nas periferias do cotilédone, formando as nervuras secundárias e um feixe vascular mais desenvolvido na região central (nervura principal) (Figura 3e), que contem 2-3 pontos principais de xilema voltado para a região adaxial; e posteriormente, várias camadas de floema. Abaixo do xilema e entre o floema, encontra-se um canal secretor delimitado por células circulares (Figura 3e). O feixe vascular é envolvido pela endoderme e, externamente, por parênquima. As nervuras secundárias são semelhantes à central, porém, o xilema e o floema estão restritos a apenas uma região.

As primeiras folhas das plântulas são anfiestomáticas e possuem epiderme uniestratificada em ambas as faces, formada por células de paredes delgadas, sinuosas e convexas (Figura 4); sendo que esta última característica, segundo Taiz e Zeiger (2004), potencializa a captação de luz. A epiderme adaxial (2,9μm) apresenta cutícula (0,25μm) e cerca de 68 estômatos anomocíticos/mm2, contendo aproximadamente 16 cloroplastos nas células-guardas; o diâmetro polar de cada estômato é de cerca 3,21μm e o equatorial, de 2,10μm (Figura 4a e c). A epiderme abaxial (2,42μm) também apresenta

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4942 cutícula (0,40μm) e em torno de 111 estômatos/mm2, também anomocíticos, que apresentam cerca de 20 cloroplastos nas células-guardas; o diâmetro polar é cerca de 3,12μm e o equatorial é de 1,90μm (Figura 4b e d). A quantidade maior de estômatos na epiderme abaxial também ocorre em folhas adultas de outras espécies da família Apiaceae, como Hydrocotyle umbellata L. (MARTINS et al., 2008) e Cunila microcephala Benth. (TOLEDO et al., 2004). O tipo de estômato anomocítico também foi observado nas primeiras folhas de várias plântulas de diferentes espécies (MOURÃO et al., 2002; CABRAL et al., 2004; TOLEDO et al., 2004; MOREIRA-CONEGLIAN e OLIVEIRA, 2006), indicando que o tipo de estômato não representa um caráter importante para diferenciação. O mesofilo é assimétrico, com uma camada de parênquima paliçádico e 4-6 estratos de parênquima lacunoso, ambos de formatos semelhantes aos encontrados no cotilédone (Figura 4e). Segundo Fahn (1990), o mesofilo sofre diferenciação para formar os tecidos fotossintetizantes na planta adulta e por isso, está repleto de cloroplastos. Existem depósitos de grãos de amido nas células dos parênquimas paliçádico e esponjoso, onde são encontrados de 76-85 grãos/10μm (Figura 4c). Outras espécies também apresentam grãos de amido nas primeiras folhas das plântulas, como Hymenaea stilbocarpa Hayne (MOREIRA-CONEGLIAN e OLIVEIRA, 2006) e Fragaria ananassa Duch. (CALVETE et al., 2000). Os feixes vasculares da folha são colaterais (Figura 4f), não apresentando diferenças significativas na organização dos tecidos, quando comparada às do cotilédone. Esse padrão das nervuras tem a vantagem de extensibilidade, o que permite que os elementos de vaso se diferenciem em tecidos que estão crescendo, já que podem se alongar e continuar funcionais (APEZZATO-DA-GLÓRIA e CARMELO-GUERREIRO, 2004). Nas folhas, os ductos secretores são semelhantes aos encontrados nos cotilédones.

A caracterização anatômica da plântula de F. vulgare auxilia na identificação da espécie e no conhecimento da organização celular, fornecendo informações sobre o desenvolvimento que auxiliam em estudos fisiológicos, taxonômicos e ecológicos.

AGRADECIMENTOS

Ao CNPq e à FINEP pelo apoio financeiro. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Figura 1. Raiz e zona de transição da plântula de Foeniculum vulgare Mill. a. raiz – pêlo. b. raiz – desenvolvimento do protoxilema. c. raiz – secção transversal. d. raiz – gotículas de oleo na região do floema. e. zona de transição – estômato em secção transversal. f. zona de transição – estrutura geral. g. zona de transição – estômato em secção paradérmica. h. zona de transição – região do cilindro central. (tr = tricoma; ep = epiderme; mx = metaxilema; ec = estrias de Caspary; pp = pólos protoxilemáticos; co = córtex; fp = floema primário; en = endoderme; go = gotículas de oleo; cu = cutícula; cg = célula-guarda; px = protoxilema; fl = floema) (Root and transition zone of Foeniculum vulgare Mill. seedlings. a. root – trichome. b. root - development of protoxylem. c. root - cross section. d. root - oil droplets in the phloem region. e. transition zone – stomata in cross section. f. transition zone – general structure. g. transition zone – stomata in section paradermic. h. transition zone – central cylinder region. (tr = trichome; ep = epidermis; mx = metaxylem; ec = Casparian; pp = protoxylematics poles; co = cortex; fp = primary phloem; en = endodermis; go = oil droplets; cu = cuticle; cg = cell custody; px = protoxylem; fl = phloem). UFPB, Areia, 2011.

Figura 2. Caule da plântula de Foeniculum vulgare Mill. a. secção transversal - epiderme. b. região do colênquima. c. estômato diacítico. d. estômato paracítico. e. secção transversal do feixe vascular. f. xilema helicoidal. g. feixe vascular e medula. (cu = cutícula; ep = epiderme; pc = parênquima

a b c d e f g h a b c d e f g

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4945 clorofiliano; cq = colênquima, cs = canal secretor; fl = floema; xi = xilema; me = medula) (stems of Foeniculum vulgare Mill. Seedling. a. cross section – epidermis. b. region of collenchyma. c. diacytic stomata. d. paracytic stomata. e. cross section of vascular bundle. f. helical xylem. g. vascular bundle and medulla. (cu = cuticle; ep = epidermis; pc = chlorenchyma; cq = collenchyma, cs = secretory canal; fl = phloem; xi = xylem; me = medulla). UFPB, Areia, 2011.

Figura 3. Cotilédone da plântula de Foeniculum vulgare Mill. a. secção transversal - epiderme adaxial. b. secção paradérmica - epiderme adaxial. c. secção transversal - epiderme abaxial. d. secção paradérmica - epiderme abaxial. e. secção transversal da nervura central. (cu = cutícula; epd = epiderme adaxial; epb = epiderme abaxial; cg = célula-guarda; si = sinuosidades; pap = parênquima paliçádico; pae = parênquima esponjoso; fl = floema; xi = xilema; cs = canal secretor; en = endoderme) (Cotyledon of Foeniculum vulgare Mill. seedling. a. cross section – adaxial epidermis. b. Section paradermic - adaxial epidermis. c. cross section – lower epidermis. d. Section paradermic - lower epidermis. e. cross section of the midrib.(cu = cuticle; epd = adaxial epidermis; epb = lower epidermis; cg = guard cell; si = sinuosity; pap = palisade parenchyma; pae = spongy parenchyma; fl = phloem; xi = xylem; cs = secretory canal; en = endodermis) UFPB, Areia, 2011.

Figura 4. Folha da plântula de Foeniculum vulgare Mill. a. secção transversal - epiderme adaxial. b. secção paradérmica - epiderme adaxial. c. secção transversal - epiderme abaxial. d. secção paradérmica - epiderme abaxial. e. secção transversal. f. canal secretor. g. secção transversal. (cu = cutícula; epd = epiderme adaxial; epb = epiderme abaxial; cg = célula-guarda; si = sinuosidades; pap = parênquima paliçádico; pae = parênquima esponjoso; fl = floema; xi = xilema; cs = canal secretor; ga = grão de amido) (Leaf of Foeniculum vulgare Mill. Seedling. a. cross section – adaxial

a b c d e a b c d e f g

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4946 epidermis. b. Section paradermic - adaxial epidermis. c. cross section – lower epidermis. d. Section paradermic - lower epidermis. e. cross section. f. secretory canal. g. cross section. (cu = cuticle; epd = adaxial epidermis; epb = lower epidermis; cg = guard cell; si = sinuosity; pap = palisade parenchyma; pae = spongy parenchyma; fl = phloem; xi = xylem; cs = secretory canal; ga = grain starch) UFPB, Areia, 2011.