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Germination and early growth of embryos of macauba seedlings/Germinacao de embrioes e crescimento inicial in vitro de macauba.

INTRODUCAO

A crescente demanda por energia, a preocupacao ambiental e a reducao das reservas petroliferas tornam imprescindivel a busca por novas fontes de energia. Especies vegetais das quais derivados lipidicos pudessem ser utilizados na producao de biodiesel, principalmente por seu carater renovavel e biodegradavel, constituir-se-iam em uma alternativa viavel.

Entre as varias especies de plantas capazes de produzir materia-prima para a producao de biodiesel, as palmeiras sao consideradas as mais promissoras. A macauba (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. Ex Martius) e uma palmeira amplamente distribuida no continente americano, incluindo o Mexico, Antilhas, Brasil, Argentina, Uruguai e Paraguai. Diferente do dende (Elaeis guineensis), que exige um ambiente tropical, quente e umido para crescer, a macauba e produtiva e seus frutos podem gerar mais de 5.000kg de oleo por hectare, nao sendo exigente em termos climaticos (TICKEL, 2000). No entanto, plantacoes de macauba no Brasil e em muitos lugares do mundo ainda estao em sua fase primaria. A exploracao do fruto ocorre principalmente atraves da coleta em grandes populacoes naturais (MOTTA et al., 2002).

A exploracao comercial da macauba depende do desenvolvimento de tecnologia, que inclui a selecao de clones elite e sua propagacao. Genotipos superiores podem ser selecionados de populacoes naturais de plantas, porem, e impossivel propaga-los vegetativamente atraves de tecnicas convencionais, pois nao tem meristema axilar, a producao de perfilhos esta restrita a apenas algumas especies (LEDO et al., 2001), a germinacao, em condicoes naturais, pode demorar de um a dois anos (LORENZI, 2006). Assim, a cultura de embrioes apresenta-se como ferramenta de grande valia na producao de mudas uniformes dessas especies, pois permite, dentre outras aplicacoes, a producao de plantas livres de patogenos e aceleracao dos programas de melhoramento.

Resultados promissores tem sido obtidos com a tecnica da cultura de embrioes zigoticos na propagacao de muitas palmeiras, sendo representados principalmente pelo aumento das taxas de germinacao, uniformidade das plantas e conversao de plantulas viaveis para especies como Cocos nucifera (ASHBURNER et al., 1993; MOLLA et al., 2004; TZECSIMA et al., 2006; LEDO et al., 2007; PECH-AKE et al., 2007), Euterpe oleracea (LEDO et al., 2001), Syagrus oleracea (MELO et al., 2001), Mauritia flexuosa (SPERA et al., 2001), Astrocaryum ulei (PEREIRA et al., 2006) e Hyophorbe lagenicaulis (SARASAN et al., 2002).

Em detrimento ao observado para algumas especies comerciais de palmeiras, por exemplo, Cocos nucifera (SILVA et al.,, 2002; SANTANA et al., 2003; LEDO et al., 2007) e Phoenix dactylifera (IOSSI et al., 2003), muito pouco se conhece a respeito das condicoes adequadas de concentracao de sais e suplementacao no ambiente in vitro, com vistas a obtencao de plantulas vigorosas e com maiores possibilidades de sobrevivencia na fase de aclimatizacao.

[FIGURE 1 OMITTED]

O presente trabalho teve por objetivo avaliar diferentes concentracoes de sais minerais e agua de coco na germinacao e crescimento inicial in vitro de plantulas de macauba (Acrocomia aculeata) oriundas de embrioes zigoticos.

MATERIAL E METODOS

O trabalho foi conduzido no Laboratorio de Cultura de Tecidos do Departamento de Agricultura, da Universidade Federal de Lavras, no municipio de Lavras, MG, onde foram utilizados como fonte de explantes, frutos maduros colhidos de cinco plantas adultas de populacoes naturais, existentes no municipio de Ijaci, MG, no mes de maio de 2008. Foram coletados duzentos frutos, armazenados em caixa agricola preta (31x36x55[cm.sup.3]), conduzidos ate o Laboratorio de Cultura de Tecidos, os quais permaneceram em galpao a temperatura ambiente. Apos 16 horas, foi removido o pericarpo dos frutos para a remocao do endocarpo e liberacao da amendoa, contendo em seu interior o embriao zigotico (Figura 1A e 1B). Estes foram retirados e desinfestados em hipoclorito de sodio comercial a 20% por 20 minutos, seguido de cinco enxagues sucessivos em agua destilada e autoclavada, sendo posteriormente inoculados na posicao horizontal (Figura 1C).

Os embrioes foram inoculados em tubos de ensaio contendo 15mL de meio de cultura MS (MURASHIGE & SKOOG, 1962), suplementado com 100mg [L.sup.-1] de mio-inositol, vitaminas de MS, 3g [L.sup.-1] de carvao ativado, 2mg [L.sup.-1] de glicina, 3% de sacarose e 6,5g [L.sup.-1] de agar. Os tratamentos consistiram de combinacoes de sais do meio MS (50 e 100%) com agua de coco (0, 50, 100 e 150mL [L.sup.-1]), distribuidos em delineamento experimental inteiramente casualizado com tratamentos fatoriais 2x4, em quatro repeticoes. O meio teve seu pH ajustado para 5,8 [+ or -] 0,1 antes do processo de autoclavagem a 121[degrees]C e 1atm. Apos a inoculacao, as culturas foram mantidas em sala de crescimento com temperatura de 25 [+ or -] 2[degrees]C e fotoperiodo de 16 horas com intensidade luminosa de 42W [m.sup.-2].

Avaliacoes foram realizadas com base na porcentagem de germinacao e no indice de velocidade de germinacao (IVG), desde 21 dias apos a instalacao do experimento ate sua conclusao (90 dias), contabilizando-se a cada tres dias os embrioes germinados. O IVG foi determinado segundo a formula de MAGUIRE (1962). Embrioes que emitiram parte aerea e raiz foram considerados germinados. Avaliou-se tambem o percentual de plantulas normais e de plantulas que emitiram raizes secundarias ou apenas primordio de raiz. Foram consideradas plantulas normais, aquelas que apresentaram expansao foliar e, esporadicamente, desenvolvimento de raizes secundarias. Plantulas com aspecto hiperidrico, com crescimento atrofiado da plumula e da raiz primaria e ausencia de expansao foliar foram consideradas anormais.

Ao final de 90 dias, foram realizadas avaliacoes quanto ao numero de raizes, comprimento medio de raizes e de parte aerea e massa fresca de plantulas. Os dados obtidos foram analisados pelo programa Sisvar (FERREIRA, 2000) a 5% de probabilidade de erro, sem que houvesse transformacao de dados.

RESULTADOS E DISCUSSAO

Germinacao de embrioes zigoticos--Aos 30 dias de cultivo in vitro, havia 60,6% de germinacao e, embora ja apresentasse um valor expressivo, o final do processo germinativo de embrioes zigoticos de macauba foi concluido aos 60 dias, obtendo-se uma taxa de 95,6% da inoculacao, independente da concentracao do meio (Figura 2A).

[FIGURE 2 OMITTED]

Independente da concentracao de agua de coco e de meio MS, nao houve efeito significativo sobre o indice de velocidade de germinacao, porem, houve superioridade no meio MS com 100% dos sais em relacao ao meio com 50% dos sais (Figura 2B), indicando que os embrioes de macauba requerem maior quantidade de sais para germinarem. Geralmente, os embrioes necessitam de elevada concentracao de nutrientes para se desenvolverem, fato demonstrado pela diminuicao no desenvolvimento dos embrioes quando houve reducao na concentracao de sais do meio de cultura.

Para a variavel porcentagem de plantulas normais, houve efeito significativo na interacao entre os fatores. Registrou-se aumento nessa porcentagem quando se utilizou 50% do meio MS e concentracao de agua de coco ate 50mL [L.sup.-1] (83%) (Figura 3A). Em concentracoes superiores tanto de agua de coco (100 e 150mL [L.sup.-1]) quanto de meio MS 100%, foram obtidas porcentagens de germinacao em ordem decrescente (41 e 6%; 64% e 37%, respectivamente).

Comportamento semelhante foi observado em relacao a conversao de plantulas com emissao de raizes secundarias (Figura 3B), ja que 70% destas foram obtidas na concentracao de 50mL [L.sup.-1] de agua de coco para o meio MS com 50% dos sais. Provavelmente, a concentracao original do meio MS aliada a suplementacao com agua de coco influenciou negativamente tanto a porcentagem de plantulas normais como de plantulas com raizes secundarias. Altos percentuais de plantas com emissao de primordios de raiz tambem foram observados (Figura 3C). Maiores indices (94%) foram obtidos nas concentracoes de 50 e 100mL [L.sup.-1] de agua de coco e metade da formulacao do meio MS. Em relacao a 100% do meio MS, melhores resultados foram obtidos na ausencia de agua de coco com consequente reducao dos primordios de raiz, a medida que se aumentaram as concentracoes de agua de coco.

[FIGURE 3 OMITTED]

Apos a fase de germinacao, as plantulas de macauba mostraram requerer menor quantidade de nutrientes quando comparado a formulacao completa do meio MS para as variaveis analisadas, o que esta de acordo com MALAVOLTA (2006), que diz que todo nutriente em excesso, provoca um desbalanco nutricional no sistema, que consequentemente provoca prejuizos no desenvolvimento da plantula.

Crescimento inicial de plantulas--Houve interacao significativa em todas as variaveis estudadas: numero de raiz, comprimento da maior raiz, comprimento da parte aerea e massa fresca de plantulas.

Maior numero de raizes (3,82) foi obtido com a concentracao de 50% de meio de cultura e na ausencia de agua de coco (Figura 4A). Em relacao a concentracao original dos sais, verificou-se acrescimo de forma quadratica no numero de raizes (3,12) ate a concentracao de 50mL [L.sup.-1] de agua de coco. Esses resultados discordam dos obtidos por ARAUJO et al. (2006) que, trabalhando com orquidea, obtiveram maiores resultados para numero de raizes com a utilizacao de 50mL [L.sup.-1] de agua de coco combinado com 100g [L.sup.-1] de polpa de banana. O aumento na quantidade de raizes formadas in vitro possibilita maior superficie de contato raiz/substrato, refletindo em maior absorcao dos nutrientes, o que foi possivel por meio de uma maior concentracao de sais em plantulas de macauba, sem a necessidade de adicao de agua de coco.

Melhores resultados para comprimento medio de raizes em plantulas de macauba foram observados com metade do meio MS acrescidos de 150ml [L.sup.-1] de agua de coco (Figura 4B). Com incremento nas concentracoes de agua de coco em presenca de 50% de meio MS, obteve-se maior comprimento de raiz (4,05cm).

[FIGURE 4 OMITTED]

Maiores resultados para o comprimento da parte aerea (4,66cm) foram obtidos com a utilizacao de 50mL [L.sup.-1] de agua de coco e 50% de meio MS (Figura 4C). A partir desse ponto, houve decrescimo de forma quadratica, que tambem foi observado no meio com concentracao original, sendo que maiores resultados foram obtidos na ausencia de agua de coco.

Observa-se na figura 4D que o aumento das concentracoes de agua de coco, no meio original, proporcionou decrescimo de forma quadratica na massa fresca de plantulas ate 59,0mL [L.sup.-1] e, a partir desse ponto, houve incremento em massa (0,24g) ate a concentracao de 150mL [L.sup.-1] de agua de coco. No meio com metade da concentracao dos sais, obteve-se acrescimo na massa fresca (0,23g) de forma quadratica ate a concentracao de 42,0mL [L.sup.-1] de agua de coco, a partir da qual houve decrescimo. Esses resultados concordam com FERREIRA et al. (2002) e ARAUJO et al. (2006) que, estudando micropropagacao de cupuacu e orquideas, respectivamente, obtiveram melhores resultados para massa fresca de plantulas com a utilizacao de meio MS 100% e altas concentracoes de agua de coco (200mL [L.sup.-1]).

De modo geral, a capacidade tamponante dos meios nutritivos e baixa, o que dificultaria a absorcao de nutrientes. O acrescimo de agua de coco, por sua vez, aumenta essa capacidade tamponante (ARAUJO et al., 2006), sendo, provavelmente, uma das causas da maior producao de massa fresca. Outro importante fator para explicar os resultados seria a presenca de aminoacidos e citocininas na agua de coco (SILVA et al., 2002).

CONCLUSAO

Maior porcentagem de germinacao de embrioes de macauba e obtida aos 60 dias, em meio MS, independente da concentracao dos sais.

Apos a germinacao, as plantulas devem ser repicadas para meio com 1/2 da concentracao de sais do MS + 50mL [L.sup.-1] de agua de coco.

REFERENCIAS

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Joyce Doria Rodrigues Soares (I) * Filipe Almendagna Rodrigues (I) Moacir Pasqual (I) Claudineia Ferreira Nunes (I) Aparecida Gomes de Araujo (I)

(I) Departamento de Agricultura, Laboratorio de Cultura de Tecidos Vegetais, Universidade Federal de Lavras (UFLA), 37200-000, Lavras, MG, Brasil. E-mail: joycerodrigues01@yahoo.com.br. * Autor para correspondencia.

Recebido para publicacao 27.01.10

Aprovado em 17.02.11

Devolvido pelo autor 24.03.11

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Author:Soares, Joyce Doria Rodrigues; Rodrigues, Filipe Almendagna; Pasqual, Moacir; Nunes, Claudineia Ferr
Publication:Ciencia Rural
Date:May 1, 2011
Words:2859
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