II CONGRESSO NORDESTINO DE ENGENHARIA FLORESTAL I SIMPÓSIO DA PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FLORESTAIS DA UFCG XII SEMANA DA ENGENHARIA FLORESTAL Campina Grande (PB) – 9 a 13 de novembro de 2009 BIOLOGIA REPRODUTIVA DE Eremanthus erythropappus (DC.) MacLeish (ASTERACEAE) Fábio de Almeida Vieira1, Cristiane Gouvêa Fajardo 2, Dulcinéia de Carvalho2 1 Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal-RN; 2Universidade Federal de Lavras, Lavras-MG e-mail: [email protected] RESUMO: A candeia, Eremanthus erythropappus, é uma árvore de grande importância ecológica e econômica, entretanto a crescente exploração da espécie pode colocar em risco a base genética das suas populações naturais. O conhecimento da biologia floral e do comportamento reprodutivo da espécie é fundamental para subsidiar a condução de programas de melhoramento genético e auxiliar no manejo da cultura desta espécie. Com este trabalho, objetivou-se conhecer a biologia reprodutiva de E. erythropappus em uma população natural em Lavras, MG. Foram estudados aspectos da biologia floral, determinação da antese, morfologia floral, receptividade do estigma, viabilidade do pólen e visitantes florais. A floração ocorre na época mais seca e fria (julho-setembro) e a frutificação e dispersão no período entre início da elevação da temperatura (agosto-setembro) e início da precipitação (outubro-novembro). E. erythropappus possui flores hermafroditas, com grande quantidade de pólen viável e néctar para os visitantes florais. As abelhas Apis mellifera e Trigona sp. foram os visitantes mais frequentes. Palavras-chave: Candeia; morfometria floral; viabilidade polínica; polinização. INTRODUÇÃO A candeia (Eremanthus erythropappus (DC.) Mac Leish), Asteraceae, é uma espécie arbórea que se desenvolve rapidamente em campos abertos, formando povoamentos quase puros. A espécie ocorre naturalmente em áreas montano-campestres nos estados da Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro, São Paulo e, de maneira abundante, em Minas Gerais. A espécie apresenta utilidades variadas, sendo sua madeira, de grande durabilidade, utilizada como moirão de cerca. O óleo da candeia possui diversas propriedades que despertam o interesse das indústrias farmacêuticas e de cosméticos. O seu principal componente é o α-bisabolol, um alcalóide comercializado nos mercados nacional e internacional, cujo valor de mercado, após refinação, pode atingir até US$ 60,00 o quilo (CETEC, 2005). A exploração de E. erythropappus é caracterizada por práticas predatórias, resultando no decréscimo do tamanho populacional e na provável alteração dos processos reprodutivos. Além disso, o manejo envolve alterações nos padrões espaciais dos indivíduos dentro das populações, variáveis que, dependendo da forma trabalhada, podem gerar efeitos negativos sobre a biologia reprodutiva da espécie. Desta forma, o conhecimento da biologia floral e do comportamento reprodutivo da espécie em determinada região é de fundamental importância, tanto para subsidiar a condução de programas de melhoramento genético, quanto para o correto manejo da cultura. Portanto, este estudo visa conhecer a biologia reprodutiva de uma população de E. erythropappus no município de Lavras, MG. MATERIAIS E MÉTODOS Área de estudo e amostragem – O local de estudo situa-se no município de Lavras, sul de Minas Gerais, na Reserva biológica do Parque Quedas do Rio Bonito (21°19’ Sul e 44°59’ Oeste). A região abriga uma das áreas de transição entre os cerrados do Brasil Central e as florestas semidecíduas do Sudeste e Sul do Brasil (OLIVEIRA-FILHO & FLUMINHAN-FILHO, 1999). Além da fisionomia do candeal, o local apresenta as fisionomias de floresta, cerrado, campo de altitude e campo rupestre. No local do estudo, o candeal é uma formação florestal com árvores de baixa estatura (4 a 9 m de altura) que ocorre normalmente nas áreas de transição entre a floresta e as II CONGRESSO NORDESTINO DE ENGENHARIA FLORESTAL I SIMPÓSIO DA PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FLORESTAIS DA UFCG XII SEMANA DA ENGENHARIA FLORESTAL Campina Grande (PB) – 9 a 13 de novembro de 2009 formações mais abertas, particularmente o campo de altitude (Figura 1A). Para os estudos de fenologia reprodutiva foram selecionadas, aleatoriamente, 20 plantas. O estudo foi realizado no período de julho a novembro de 2006. Biologia floral – Foram estudados aspectos da biologia floral, determinação da antese, morfologia floral, receptividade do estigma e viabilidade do pólen. Foi analisada a quantidade de botões por capítulo bem como o número de capítulos por ramo. Algumas flores foram fixadas em etanol 70% e encaminhadas ao Laboratório de Melhoramento Florestal da Universidade Federal de Lavras para estudos morfológicos. Flores recém-abertas foram coletadas aleatoriamente entre os indivíduos da população e mensuradas com auxílio de paquímetro digital para verificação do comprimento das peças da corola e das estruturas reprodutivas. A receptividade do estigma foi testada pela presença da catalase por peróxido de hidrogênio (H 2O2) (KEARNS & INOUYE, 1993). Foram coletadas informações quanto à produção (µL) de néctar com o uso de micro-seringa, em flores previamente ensacadas. A análise da viabilidade polínica foi realizada com grãos de pólen retirados de anteras provenientes de flores de quatro indivíduos, corados com carmim acético 1,2% (KEARNS & INOUYE, 1993) em duas lâminas e visualizados em microscópio ótico. A porcentagem de pólen viável foi obtida pelo cálculo do número de grãos viáveis dividido pelo número de grãos contados e multiplicado por 100, sendo contados 100 grãos/lâmina. Visitantes florais – Observações diretas sobre o comportamento dos visitantes nas flores foram acompanhadas da coleta de espécimes para identificação. Durante as visitas, foi observado o local de contato do visitante com as partes florais, bem como a movimentação deste entre as flores. Esses estudos foram feitos durante o período da manhã e da tarde na época de maior intensidade de florescimento. RESULTADOS E DISCUSSÃO O período de floração e frutificação da espécie no local estudado variou de julho a novembro. A floração de E. erythropappus ocorre em época mais seca e fria (julho-setembro), a frutificação coincide com o início da elevação da temperatura (agosto-setembro) e a dispersão das sementes com o início da precipitação, indicando a estratégia de sobrevivência da espécie. A floração de E. erythropappus começa quando a planta atinge os três anos de idade (CÂNDIDO, 1991) e, embora a época de floração varie com o lugar e os anos, ela ocorre na época seca, de julho a setembro (CÂNDIDO, 1991). Geralmente, a frutificação se dá de dois a três meses após a floração. Os eventos fenológicos da floração e posterior frutificação estão intimamente relacionados às condições ambientais, principalmente à umidade (CETEC, 1994). Nos anos mais secos, esses eventos ocorrem mais tarde do que em anos de maior precipitação. As condições ambientais também influem na época de amadurecimento das sementes, sendo essa uma característica individual da planta. É comum observar indivíduos de E. erythropappus próximos espacialmente apresentando diferentes estágios de floração e frutificação, ou mesmo em um único indivíduo. Essa variação, nos estágios de desenvolvimento floral, pode representar uma estratégia de sobrevivência da planta, uma vez que apresentará, em diferentes épocas, sementes maduras para o seu recrutamento via banco de sementes, quando as condições ambientais forem favoráveis à germinação. A espécie E. erythropappus possui flores hermafroditas, ou seja, estruturas masculinas e femininas numa única flor. Os capítulos possuem cor púrpura nas extremidades dos ramos (Figura 1B). A unidade de dispersão da espécie é a semente aderida a uma estrutura de dispersão anemocórica (“pappus”), comum na família Asteraceae. A distribuição das flores e dos frutos na borda externa da copa facilita a polinização e dispersão dos aquênios. A espécie fornece grande quantidade de pólen viável e néctar para os visitantes florais (Tabela 1). II CONGRESSO NORDESTINO DE ENGENHARIA FLORESTAL I SIMPÓSIO DA PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FLORESTAIS DA UFCG XII SEMANA DA ENGENHARIA FLORESTAL Campina Grande (PB) – 9 a 13 de novembro de 2009 A B C D E F Figura 1. Indivíduo de Eremanthus erythropappus (A), antese das flores (B), grão de pólen inviável (C) e viável (D) e a polinização pela Apis mellifera (E) e Trigona sp. (F). Tabela 1. Altura das pantas, morfometria floral, viabilidade polínica e produção de nétar de Eremanthus erythropappus em Lavras, MG. n = tamanho amostral. Estruturas n média desvio padrão CV1 (%) Altura da planta (m) 20 4,09 1,71 41,90 2 Número de capítulos 30 20,13 8,00 39,74 Número de botões por capítulo 30 29,00 6,56 22,63 Comprimento do botão floral (mm) 20 2,57 0,35 13,65 Comprimento do estilete (mm) 20 8,81 0,67 7,58 Comprimento da flor (mm) 20 10,17 0,61 6,02 Grãos de pólen viáveis (%) 445 77,25 16,32 21,13 Volume de néctar (µL) 26 0,63 0,17 27,68 1 2 coeficiente de variação, contagem feita em ramos com comprimento de 50 cm. II CONGRESSO NORDESTINO DE ENGENHARIA FLORESTAL I SIMPÓSIO DA PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FLORESTAIS DA UFCG XII SEMANA DA ENGENHARIA FLORESTAL Campina Grande (PB) – 9 a 13 de novembro de 2009 As abelhas Apis mellifera e Trigona sp. foram os visitantes mais frequentes, com a coleta, tanto de néctar quanto de pólen, principalmente nos períodos mais quentes do dia (Figuras 1E e F). Durante as visitas às flores, as abelhas introduziam parte da cabeça dentro da flor, ficando os grãos de pólen aderidos nas mesmas, enquanto que a contactava a área estigmática. As visitas para coleta de néctar duravam cerca de três a cinco segundos e na maioria das vezes todas as flores abertas por inflorescências foram visitadas pelas abelhas. Moura (2005) estudou as taxas de cruzamento e o sistema reprodutivo de duas populações naturais de Eremanthus erythropappus a partir de dados isoenzimáticos e verificou que a espécie é preferencialmente alógama, com sistema misto de reprodução. A reprodução por cruzamentos (alogamia) favorece a recombinação e a formação de ampla variedade de genótipos, os quais podem conferir um elevado potencial evolutivo à espécie, além de indicar as populações como base para a conservação e melhoramento genético. CONCLUSÃO Os eventos reprodutivos de Eremanthus erythropappus estão relacionados às condições ambientais, sendo que a floração ocorre na época mais seca e fria e a frutificação e dispersão das sementes no período entre início da elevação da temperatura e início da precipitação. A espécie possui flores hermafroditas, com grande quantidade de pólen viável e néctar para os visitantes florais, características comuns aos de plantas preferencialmente alógamas. REFERÊNCIAS CÂNDIDO, J.F. Cultura da candeia (Vanillosmopsis erythropappa Sch. Bip.). Boletim de Extensão, v.35, p.1-8. Viçosa, UFV, 1991. CENTRO TECNOLÓGICO DE MINAS GERAIS. Ecofisiologia da candeia. Belo Horizonte: SAT/CETEC, 1994. 104p. (Relatório Técnico). CENTRO TECNOLÓGICO DE MINAS GERAIS. Resposta técnica: Produtos químicos. Belo Horizonte: SBRT/CETEC, 2005. 5p. (Relatório Técnico). KEARNS, C.A.; INOUYE, D.W. Techniques for pollination biologists. University Press of Colorado, Niwot. 1993. 583p. MOURA, M.C.O. Distribuição da variabilidade genética em populações naturais de Eremanthus erythropappus (DC.) MacLeish por isoenzimas e RAPD. 2005. 165p. Tese (Doutorado) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG. OLIVEIRA-FILHO, A & FLUMINHAN-FILHO, M. Ecologia da vegetação do Parque Quedas do Rio Bonito. Cerne, v.5, p.51-64, 1999.