alterações fisiológicas e bioquímicas durante a germinação

INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA - INPA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS - UFAM
ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS E BIOQUÍMICAS DURANTE A
GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE ESPÉCIES DA FLORA AMAZÔNICA
ZILVANDA LOURENÇO DE OLIVEIRA MELO
Tese
apresentada
Integrado
de
Biologia
Tropical
ao
programa
pós-graduação
e
em
Recursos
Naturais do convênio INPA/UFAM,
como parte dos requisitos para
obtenção do título de Doutor em
Ciências
Biológicas,
área
de
concentração em Botânica.
MANAUS-AM
2005
1
INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA - INPA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS – UFAM
ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS E BIOQUÍMICAS DURANTE A
GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE ESPÉCIES DA FLORA AMAZÔNICA
ZILVANDA LOURENÇO DE OLIVEIRA MELO
Orientador: Dr. JOSÉ FRANCISCO DE CARVALHO GONÇALVES
Tese
apresentada
Integrado
de
Biologia
Tropical
ao
programa
pós-graduação
e
em
Recursos
Naturais do convênio INPA/UFAM,
como parte dos requisitos para
obtenção do título de Doutor em
Ciências
Biológicas,
área
de
concentração em Botânica.
MANAUS-AM
2005
ii
Melo, Zilvanda Lourenço de Oliveira
Alterações fisiológicas e bioquímicas durante a germinação de sementes de espécies
da flora amazônica / Melo, Zilvanda Lourenço de Oliveira – INPA/UFAM, 2005.
76p, xvii.
Tese de Doutorado – INPA/UFAM.
1. Espécies florestais e frutíferas tropicais 2. Fisiologia de sementes 3. Metabólitos
primários 4. Tecido de estocagem 5. Reservas orgânicas.
CDD 19. ed. 582.16041
Sinopse:
No presente trabalho foram estudados os aspectos morfo-fisiológicos e
bioquímicos ligados à germinação das sementes de Myrciaria dubia, Eugenia stipitata,
Dipteryx odorata e Hymenaea courbaril, abordando características germinativas e
aspectos quantitativos e qualitativos das reservas orgânicas estocadas em diferentes
compartimentos e estádios fisiológicos das sementes ao longo da germinação, enfocando
as rotas bioquímicas ligadas aos componentes do metabolismo primário.
Palavras-chave: morfologia de sementes, fisiologia da germinação, carboidratos,
proteínas, lipídios, ácidos graxos e enzimas.
iii
Aos meus pais e irmãos, minha gratidão e
reconhecimento.
Ao meu esposo e filhos dedico.
iv
AGRADECIMENTOS
A Deus e ao mestre Jesus pelo amparo de todas as horas.
Ao Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) e ao programa de pósgraduação, pela oportunidade desta realização.
À Coordenação de Pesquisas em Botânica (CPBO), pela liberação para a
realização do meu doutoramento.
À Coordenação de Pesquisas em Silvicultura Tropical (CPST), por ter me
recebido nestes três anos de estudo.
Ao Dr. José Francisco de Carvalho Gonçalves, pela orientação responsável e
competente, constante incentivo, dedicação em todas as etapas do trabalho contribuindo
de forma significativa para o meu aprimoramento profissional.
A Dra. Tereza Fernandez Piedade, coordenadora do Programa de Pós-graduação
em Botânica pelo apoio concedido ao longo do Doutorado.
Aos Drs. Sidney Alberto do Nascimento Ferreira e Kaoru Yuyama pela concessão
do material biológico.
A Dra. Isolde D. Kossmann Ferraz pela liberação das câmeras de germinação de
sementes.
Ao Dr. Luiz Contin e Danival pela contribuição na elaboração dos géis de
proteínas.
A Dra. Deborah Yara (USP), pelo suporte na análise dos ácidos graxos.
Aos amigos do laboratório de Fisiologia Vegetal (CPBO), Filomena, Lena, Ires,
Afonso, Benaion e Edelcílio, pela amizade.
Aos amigos do Laboratório de Fisiologia e Bioquímica Vegetal (CPST), Astrid,
Andreia, Carlos, Denise, Fred, Karina, Larissa, Ulysses, por todo apoio, sugestões e
paciência dispensada à minha pessoa, e de forma especial aos amigos (as) Eva, Renata e
Ronaldo, pelo companheirismo e incansável incentivo.
Aos Técnicos Lúcio Batalha e João Bosco Cintrão pelo apoio e obtenção de
sementes.
À amiga Vânia Varela, pela amizade e apoio constante.
Ao M.Sc. André Atroch, pela ajuda e sugestões concedida nas análises estatísticas
dos ácidos graxos.
v
Ao Sebastião, Rebeca e Nicolas, por estarem comigo nesta caminhada.
Enfim, a todos que contribuíram de diferentes formas com o desenvolvimento do
presente trabalho.
vi
LISTA DE FIGURAS
Páginas
Figura 1. Principais eventos associados à germinação.
7
Figura 2. Morfologia externa e interna da semente quiescente de
Myrciaria dubia: A-sementes; B-cotilédones: região de protrusão (rpr) da
radícula. A barra indica o tamanho da semente.
21
Figura 3. Seqüência da germinação da semente Myrciaria dubia: Aemissão da radícula (er) e parte aérea (pa); B- plântulas.
22
Figura 4. Morfologia externa e interna da semente quiescente de Eugenia
stipitata: A-sementes; B-cotilédones: área de soldadura dos cotilédones
(asc), região de protrusão da radícula (rpr). A barra indica o tamanho da
semente.
23
Figura 5. Germinação da semente de Eugenia stipitata sem tegumento, a e
b-emissão da radícula, c-radícula com 20 mm.
23
Figura 6. Formação de plântulas de Eugenia stipitata.
24
Figura 7. Fruto aberto de Dipteryx odorata: ed-endocarpo; s-semente. A
barra indica o tamanho da semente.
24
Figura 8. Morfologia interna da semente quiescente de Dipteryx odorata:
A-cotilédones esquerdo e direito (c), respectivamente, eixo embrionário
(exb); B-vista aproximada do eixo embrionário: plúmula (pl), epicótilo
(ep), primórdio da radícula (pr). A barra indica o tamanho do eixo
embrionário
25
vii
Figura 9. Seqüência da germinação e estabelecimento de plântulas de
Dipteryx odorata, a-semente embebida, livre do endocarpo; b-radícula
emersa; c-abertura dos cotilédones; d,e-emergência da parte aérea.
26
Figura 10. Fruto aberto de Hymenaea courbaril A: semente envolvida pelo
endocarpo (s); B-sementes livres do endocarpo. A barra indica o tamanho
da semente.
27
Figura 11. Morfologia interna da semente quiescente de Hymenaea
courbaril A-semente com 48 horas de embebição, eixo embrionário
indiferenciado (exb); B-semente após emissão da radícula, parte aérea (pa);
emissão da radícula (er).
Figura
12.
Germinação
28
de
Hymenaea
courbaril,
a-cotilédones
apresentando o primeiro protofilo de coloração verde; b e c-cotilédones
com maior exposição dos primeiros protófilos e sistema radicular com
raízes secundárias.
29
Figura 13. Alterações nos teores dos açúcares solúveis em sementes de
Myrciaria dubia (A) Eugenia stipitata (B), Dipteryx odorata (C) e
Hymenaea courbaril: (D) em diferentes estádios de germinação. Sementes
quiescentes (0), sementes com 48 horas de embebição (1), sementes com
emissão de radícula (2), sementes com 20 mm de radícula (3) e sementes
com 50 mm de radícula (4). Onde nos gráficos C e D (o) representa os
cotilédones e (●) o eixo embrionário. As barras indicam o desvio padrão.
33
viii
Figura 14. Alterações nos teores de amido em sementes de Myrciaria
dubia (A) Eugenia stipitata (B), Dipteryx odorata (C) e Hymenaea
courbaril (D), em diferentes estádios de germinação. Sementes quiescentes
(0), sementes com 48 horas de embebição (1), sementes com emissão de
radícula (2), sementes com 20 mm de radícula (3) e sementes com 50 mm
de radícula (4). Onde nos gráficos C e D (o) representa os cotilédones e (●)
o eixo embrionário. As barras indicam o desvio padrão.
36
Figura 15. Figura 15. Atividade da enzima α-amilase durante a
germinação de sementes de Myrciaria dubia (A) Eugenia stipitata (B),
Dipteryx odorata (C) e Hymenaea courbaril (D). As barras indicam o
desvio padrão.
38
Figura 16. Alterações nos teores de proteínas em sementes de Myrciaria
dubia (A) Eugenia stipitata (B), Dipteryx odorata (C) e Hymenaea
courbaril (D) em diferentes estádios de germinação. Sementes quiescentes
(0), sementes com 48 horas de embebição (1), sementes com emissão de
radícula (2), sementes com 20 mm de radícula (3) e sementes com 50 mm
de radícula (4). Onde nos gráficos C e D (o) representa os cotilédones e (●) 42
o eixo embrionário. As barras indicam o desvio padrão.
Figura 17. Perfil eletroforético (SDS-PAGE 10%) de proteínas nas
sementes de Dipteryx odorata em cinco estádios de germinação. 0sementes quiescentes; 1-sementes com 48 horas de embebição; 2-sementes
com emissão de radícula; 3-sementes com 20 mm de radícula; 4-sementes
com 50 mm de radícula. M-marcadores de massa molecular. As setas
indicam as massas moleculares aparentes.
44
ix
Figura 18. Perfil eletroforético (SDS-PAGE 10%) de proteínas em
sementes de Hymenaea courbaril em cinco estádios de germinação. 0sementes quiescentes; 1-sementes com 48 horas de embebição; 2-sementes
com emissão de radícula; 3-sementes com 20 mm de radícula; 4-sementes
com 50 mm de radícula. M-marcadores de massa molecular. As setas
indicam as massas moleculares aparentes.
46
Figura 19. Alterações nos teores de óleos em sementes de Myrciaria dubia
(A) Eugenia stipitata (B), Dipteryx odorata (C) e Hymenaea courbaril (D)
em diferentes estádios de germinação. Sementes quiescentes (0), sementes
com 48 horas de embebição (1), sementes com emissão de radícula (2),
sementes com 20 mm de radícula (3) e sementes com 50 mm de radícula
(4). Onde nos gráficos C e D (o) representa os cotilédones e (●) o eixo
embrionário. As barras indicam o desvio padrão.
48
LISTA DE TABELAS
Páginas
Tabela. 1. Germinação de quatro espécies da flora amazônica araçá-boi
(Eugenia stipitata), camu-camu (Myrciaria dubia), cumaru (Dipteryx
odorata) e jatobá (Hymenaea courbaril) submetidas à temperatura de 30oC. 30
Tabela 2. Conteúdo de ácido láurico (C12:0) (%) nos cotilédones e no eixo
embrionário das sementes de camu-camu (M. dubia), araçá-boi (E.
stipitata), cumaru (D. odorata) e de jatobá (H. courbaril) em diferentes 51
estádios de germinação.
x
Tabela 3. Conteúdo de ácido palmítico (C16:0) (%) nos cotilédones e no
eixo embrionário das sementes de camu-camu (M. dubia), araçá-boi (E.
stipitata), cumaru (D. odorata) e de jatobá (H. courbaril) em diferentes
estádios de germinação.
52
Tabela 4. Conteúdo de ácido linolênico (C18:3) (%) nos cotilédones e no
eixo embrionário das sementes de camu-camu (M. dubia), araçá-boi (E.
stipitata), cumaru (D. odorata) e de jatobá (H. courbaril) em diferentes
estádios de germinação.
53
Tabela 5. Conteúdo de ácido esteárico (C18:0) (%) nos cotilédones e no
eixo embrionário das sementes de camu-camu (M. dubia), araçá-boi (E.
stipitata), cumaru (D. odorata) e de jatobá (H. courbaril) em diferentes
estádios de germinação.
54
Tabela 6. Conteúdo de ácido araquídico (C20:0) (%) nos cotilédones e no
eixo embrionário das sementes de camu-camu (M. dubia), araçá-boi (E.
stipitata), cumaru (D. odorata) e de jatobá (H. courbaril) em diferentes
estádios de germinação.
55
Tabela 7. Conteúdo de ácido de cadeia longa saturado (C28:0) (%) nos
cotilédones e no eixo embrionário das sementes camu-camu (M. dubia),
araçá-boi (E. stipitata), cumaru (D. odorata) e de jatobá (H. courbaril) em
diferentes estádios de germinação.
57
xi
LISTA DE ABREVIATURAS
asc - Área de soldadura dos cotilédones
BSA - Albumina de soro bovino
c - Cotilédones
C12:0 - Ácido láurico
C16:0 - Ácido palmítico
C18:0 - Ácido esteárico
C18:1 - Ácido oléico
C18:2 - Ácido linoléico
C18:3 - Ácido linolênico
C20:0 - Ácido araquídico
C22:0 - Ácido beênico
C24:0 - Ácido lignocérico
C26:0 - Ácido cerótico
C28:0 - Ácido graxo de cadeia longa
DAP - Diâmetro à altura do peito
ed - Endocarpo
ep - Epicarpo
er - Emissão da radícula
exb - Eixo embrionário indiferenciado
IVG - Índice de velocidade de germinação
kDa - kiloDalton
MF – Matéria fresca
pa - Parte aérea
PAGE - Eletroforese em gel de poliacrilamida
PAR - Radiação fotossinteticamente ativa
pl - Plúmula
pr - Primórdio da radícula
rpr - Região de protrusão da radícula
s -Semente
SDS - Dodecyl sulfato de sódio
xii
TF - Tempo final de germinação
TI - Tempo inicial de germinação
TM - Tempo médio de germinação
xiii
RESUMO
A Amazônia apresenta um dos maiores índices de biodiversidade do mundo, no
qual estão incluídas espécies vegetais com grande potencial econômico. Os estudos sobre
a reprodução dessas espécies vegetais são, portanto, essenciais para atender às
necessidades econômicas e sócio-ambientais que poderiam garantir, em parte, o
desenvolvimento sustentado. O fato mais marcante é que, na ausência de conhecimentos
e de tecnologias mais eficazes, esses recursos naturais da Amazônia vêm sendo
explorados sem manejo adequado. No que concerne à biologia de sementes, pode-se
afirmar que existe pouco conhecimento disponível para o manejo e análise das sementes
da maioria das espécies da flora amazônica, de modo a fornecer dados que possam
caracterizar seus atributos físicos, fisiológicos e bioquímicos, no sentido de aproveitar
suas potencialidades integralmente. Portanto, o objetivo deste estudo foi investigar
aspectos morfo-fisiológicos e metabólicos de espécies florestais e frutíferas da Amazônia
(Dipteryx odorata e Hymenaea courbaril, Myrciaria dubia e Eugenia stipitata), bem
como analisar as características da germinação e as potenciais mudanças nas rotas
bioquímicas ligadas ao metabolismo primário (carboidratos, lipídios e proteínas). Os
resultados dos ensaios de germinação mostraram que as espécies, mesmo apresentando
alta germinabilidade, apresentaram diferenças no percentual, tempo e velocidade de
germinação, sugerindo que fatores endógenos podem influenciar a germinação dessas
espécies. A quantificação de carboidratos, proteínas e lipídeos, bem como a determinação
dos padrões protéicos e o perfil dos ácidos graxos confirmaram que as espécies
apresentam diferenças entre si tanto na quantidade de compostos orgânicos estocados
quanto na mobilização dessas reservas. Esses resultados permitiram concluir que as
sementes das espécies estudadas exibiram teor quantitativo e qualitativo diferenciado
entre si e que estes se alteram ao longo do processo germinativo, principalmente, as
reservas mais energéticas como os carboidratos e os lipídios, fazendo com que a
germinação aconteça de forma mais rápida.
xiv
ABSTRACT
The Amazon maintains one of the largest indexes of biodiversity in the world,
from which there exist a large number of plant species with great economic potential.
Studies on the reproduction of such plants are essential in order to meet economic and
socio-environmental needs that could promote sustainable development in some form.
What is concerning is that in the absence of efficient technology and necessary study,
these natural resources of the Amazon are being exploited without proper direction. In
relation to seed biology, it can be said that there is little available information for the
management and analysis of the majority of the Amazonian plant species. In particular,
there is a dearth of data that describes their physical, physiological, and biochemical
attributes, which would help to take advantage of their full potential. Therefore, the
objective of this study was to investigate the morphophysiological and metabolic aspects
of Amazonian fruit trees and other tree species (Dipteryx odorata e Hymenaea courbaril,
Myrciaria dubia e Eugenia stipitata), analyzing the characteristics of germination and the
potential changes in the biochemical paths connected to primary metabolism
(carbohydrates, fats, and proteins). The results of the experiments in germination showed
that the plants, even when showing high germinability, exhibited differences in the
following variables:
time, speed, and percentage of germination; suggesting that
endogenic factors could have influenced the germination of these specimens.
The
quantification of carbohydrates, proteins, and lipids, like the analysis of protein models
and the fatty acids profile, confirm that the species studied showed a difference amongst
themselves in both the quantity of stocked organic composts and the mobilization of such
reserves. From these results , it is concluded that the seeds of the observed species
exhibited differences in both quantitative and qualitative levels, and that these levels
changed over the course of the germination process, particularly, in the more energetic
reserves, like the carbohydrates and fats, which promoted quicker germination.
xv
SUMÁRIO
Agradecimentos
v
Lista de Figuras
vii
Lista de Tabelas
x
Lista de Abreviaturas
xii
Resumo
xiv
Abstract
xv
1. INTRODUÇÃO
1
2. REFERENCIAL TEÓRICO
5
3. OBJETIVO
13
3.1. Objetivo Geral
13
3.2. Objetivos Específicos
13
4. HIPÓTESES
14
5. MATERIAL E MÉTODOS
15
5.1. Procedência do material biológico
15
5.2. Beneficiamento das sementes
15
5.3. Estudo dos aspectos morfológicos internos das sementes
15
5.4. Testes de germinação
15
5.5. Análises dos componentes dos metabólitos primários
17
5.5.1. Análises dos carboidratos
17
5.5.2. Determinação da atividade da enzima α-amilase
18
5.5.3. Análises das proteínas
18
5.5.4. Determinação do padrão protéico
19
5.5.5. Extração e determinação da porcentagem dos óleos
19
5.5.6. Determinação e identificação dos ácidos graxos
19
5.6. Delineamento experimental e análises estatísticas
20
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO
21
6.1. Aspectos morfológicos da semente e da germinação das espécies
estudadas
21
6.1.1. Camu-camu (Myrciaria dubia)
21
6.1.2. Araçá-boi (Eugenia stipitata)
22
xvi
6.1.3. Cumaru (Dipteryx odorata)
24
6.1.4. Jatobá (Hymenaea courbaril)
26
6.2. Germinação de sementes de camu-camu (M. dubia), araçá-boi (E. stipitata),
cumaru (D. odorata) e jatobá (H. courbaril )
29
6.3. Acúmulo e mobilização dos componentes do metabolismo primário em
cotilédones e/ou eixo embrionário de sementes de camu-camu (M. dubia), araçáboi (E. stipitata), cumaru (D. odorata) e jatobá (H. courbaril
32
6.3.1. Açúcares solúveis
32
6.3.2. Amido
35
6.3.3. Atividade da enzima α-amilase durante a germinação
38
6.3.4. Proteínas
40
6.3.5. Perfil Protéico
42
6.3.6. Óleos
46
6.4. Padrão dos ácidos graxos em cotilédones e/ou eixo embrionário de sementes
de camu-camu (M. dubia), araçá-boi (E stipitata), cumaru (D. odorata) e jatobá
(H courbaril)
49
7. CONCLUSÕES
57
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
59
9. ANEXOS
70
xvii
ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS E BIOQUÍMICAS DURANTE A
GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE ESPÉCIES DA FLORA AMAZÔNICA
1. INTRODUÇÃO
A Amazônia apresenta um dos maiores índices de biodiversidade do mundo, no
qual estão incluídas espécies vegetais com grande potencial econômico. Estima-se que de
todas as espécies de plantas conhecidas no planeta (cerca de 60.000), 22% façam parte da
composição da flora amazônica, dentre estas, de 4.000 a 5.000 são espécies arbóreas de
grande porte (Schultes, 1977).
Contudo as espécies nativas da floresta amazônica são ainda pouco conhecidas,
aproximadamente 20 espécies são mundialmente conhecidas e utilizadas na indústria
madeireira, e poucas são conhecidas como frutíferas ou por suas propriedades medicinais,
sem dúvida, a potencialidade de uso dessas espécies nativas permanecem desconhecidos
e talvez continuem para sempre com a diminuição das florestas a descaracterização das
populações tradicionais (Ribeiro et al.,1999). Por isso nos últimos anos, devido à ênfase
dada aos problemas ambientais, em particular, ao aumento do número de espécies e/ou de
populações com potencial de extinção, tem se intensificado o interesse na propagação de
espécies nativas, sejam elas florestais ou frutíferas, a fim de aperfeiçoar a utilização das
mesmas para os mais variados fins (Neto et al., 2003).
Os estudos sobre a reprodução de espécies vegetais são, portanto, essenciais para
atender às necessidades econômicas, sociais e ambientais, de modo a garantir o
desenvolvimento sustentado, principalmente em países como o Brasil, cuja rica
biodiversidade vem sendo explorada sem manejo adequado (Gomes et al., 2002).
Entretanto, ainda é pequeno o conhecimento disponível sobre o manejo e a análise
das sementes da maioria dessas espécies, de modo a fornecer dados que possam
caracterizar seus atributos físicos, fisiológicos e bioquímicos, visando o cultivo e o
aproveitamento adequado de suas potencialidades (Kainer et al., 1999).
As sementes possuem importante papel na conservação dessa biodiversidade,
pois, como unidade de reserva, podem acumular vários compostos altamente energéticos
que poderão ser mobilizados no período germinativo e de desenvolvimento inicial da
1
plântula, sendo seus produtos utilizados como fonte de energia, matéria-prima (proteínas,
ácidos nucléicos, carboidratos e lipídios) bem como para construção de células e tecidos,
proporcionando a este novo indivíduo a independência da planta-mãe e adaptação aos
mais variados ambientes (Buckeridge et al., 2000a).
Um fator a ser considerado nos estudos relacionados à germinação de sementes é
a longevidade. Neste aspecto, tem-se as sementes classificadas como recalcitrantes, que
possuem ampla variabilidade no conteúdo de água no momento da dispersão e também
na sua fisiologia pós-colheita, especialmente, com relação à resposta à dessecação.
Entretanto, todas essas sementes são metabolicamente ativas e mostram alterações
associadas à germinação enquanto estão armazenadas (King & Roberts, 1979). Segundo
Ferreira & Gentil (2003), as sementes de camu-camu devem ser armazenadas com grau
de umidade elevado (próximo a 46%) e, preferencialmente, sob temperatura de 20°C,
para manter a viabilidade e o vigor por maior período de tempo. As sementes de araçáboi enquadram-se também nesta classificação.
As sementes classificadas como ortodoxas são dispersas com baixo teor de água,
em função do dessecamento ocorrido ao final da embriogênese e podem ser armazenadas
por longos períodos sem mostrar alterações durante a germinação (Pammenter et al.,
2000; Farnsworth, 2000), essa capacidade de armazenamento varia entre as espécies,
entre e dentro de lotes de sementes (Groot et al., 2003). As sementes de jatobá
apresentam comportamento ortodoxo.
Um comportamento intermediário, entre o ortodoxo e o recalcitrante foi relatado
por Ellis et al., (1990). As espécies de zonas tropicais e temperadas podem ser
encontradas em todas as três categorias (Hong et al., 1996). De acordo com (Hidalgo,
1993), as sementes de cumaru não se enquadram no grupo das sementes recalcitrantes,
uma vez que tolera perdas acentuadas de umidade sem afetar a germinação.
A germinação é um processo complexo e extremamente dependente do equilíbrio
dinâmico entre fatores endógenos e exógenos para que ocorra de maneira satisfatória.
Segundo Taiz & Zeiger (2004), as giberelinas ativam o crescimento vegetativo do
embrião, o enfraquecimento da camada do endosperma e a mobilização de suas reservas
energéticas; as citocininas promovem a expansão dos cotilédones folhosos e o ácido
abscísico promove a tolerância à dessecação no embrião, o acúmulo de proteínas de
reservas assim como determina o início e a manutenção da dormência nas sementes.
2
Dentre os fatores exógenos, destacam-se água, luz, temperatura, umidade relativa
e oxigênio como fatores de extrema importância para esse processo (Válio & Escarpa,
2001; Carvalho et al., 2001; Gomes & Fernandes, 2002; Machado & Cícero, 2002; Neto
et al., 2003; Pinho et al., 2004).
De acordo com Mayer & Poljakoff-Mayber (1975), na germinação o grau de
exigência dos fatores ambientais é variável entre as espécies e, via de regra, determinado
pelo genótipo e pelas condições ambientais prevalecentes durante a formação das
sementes.
Existem diversos fatores endógenos que podem também contribuir para que as
sementes venham a desenvolver tolerância à dessecação. Essa tolerância está relacionada
à capacidade do organismo em enfrentar o estresse da quase completa perda de água e da
reidratação. Para isso ele utiliza-se de mecanismos como: redução do seu metabolismo
após a dessecação, redução do volume do vacúolo, regulação de rotas metabólicas
minimizando a produção de compostos prejudiciais, síntese de compostos antioxidantes,
acúmulo de proteínas LEA (late embryogenesis abundant) e produção de altos níveis de
açúcares. Acredita-se que estes açúcares são capazes de prevenir mudanças nas fases de
membranas e mudanças estruturais das proteínas (Pammenter et al., 2000; Hoekstra et al.,
2003; Castro et al., 2004). Assim, as membranas não se rompem e a atividade enzimática
é preservada (Maluf et al., 2005).
O melhor entendimento do metabolismo destas sementes é de fundamental
importância tanto do ponto de vista conceitual na fisiologia de sementes, quanto no plano
tecnológico, uma vez que um grande número de espécies da região amazônica produz
sementes com características recalcitrantes. Deste modo estudos sobre as alterações
bioquímicas poderão fornecer maiores informações sobre as alterações metabólicas pelas
quais as sementes quiescentes e germinantes passam, tanto do ponto de vista quantitativo,
quanto qualitativo, bem como as relações de causas e/ou efeitos dos danos ocorridos
durante a desidratação das sementes recalcitrantes e descobrir os mecanismos pelos quais
a tolerância à dessecação é alcançada em sementes ortodoxas, usando isso como
subsídios técnicos para o melhor aproveitamento de diversas espécies da flora amazônica
com potencial econômico.
Além disso, este estudo permitirá ainda compreender melhor a partição de
reservas orgânicas na semente e sua contribuição no desenvolvimento e estabelecimento
3
de plântulas, auxiliando dessa forma nos estudos de preservação das espécies, nas
tomadas de decisões quanto à escolha de espécies de interesse econômico-ecológico,
normalmente utilizadas em programas de melhoramento genético, florestamento,
reflorestamento, recuperação de áreas degradadas e atividades agronômicas como a
fruticultura.
Devido à existência de inúmeras lacunas no conhecimento do(s) mecanismo(s)
envolvido(s) nos processos fisiológicos e bioquímicos de sementes de espécies da flora
amazônica, espera-se que o melhor entendimento dos aspectos morfo-fisiológicos
associados ao processo de germinação de espécies da flora amazônica e a caracterização
quantitativa e qualitativa das reservas orgânicas em diferentes compartimentos, e em
estádios morfo-fisiológicos seqüenciais ao longo da germinação, possam contribuir para a
sustentabilidade dos programas de uso e de preservação da biodiversidade vegetal da
Amazônia.
4
2. REFERENCIAL TEÓRICO
A região amazônica constitui uma província fitogeográfica bem individualizada, e
é caracterizada pela fisionomia, ou seja, pela paisagem apresentada pela floresta tropical
úmida de grande biomassa e heterogeneidade (Braga, 1997). Nas estimativas sobre a
riqueza florística da região amazônica, freqüentemente mencionam-se de 50 a 60 mil
espécies de plantas superiores (Schultes, 1977). Muitas dessas espécies possuem
importância econômica e são propagadas via sementes, apesar de algumas o fazerem por
meios vegetativos (Lorenzi, 1998).
Sendo assim, as sementes figuram como uma das partes mais importantes na
produção de mudas de essências nativas para serem usadas em programas voltados para a
preservação de espécies vegetais, pois representam um reservatório genético que pode ser
preservado de maneira segura e econômica, e dependendo da espécie por longos anos
(Bewley & Black, 1994; Lorenzi, 1998).
As sementes maduras são propágulos sexuais que contêm organização estrutural
altamente definida. Funcionalmente pode-se dizer que são formadas pelo tegumento,
tecido de reserva (cotilédone (s), endosperma, perisperma) e pelo eixo embrionário
(Perez, 2004). Estes compartimentos exercem funções fundamentais no processo
germinativo das sementes, podendo ser um fator determinante nesse evento.
O tegumento é um dos principais condicionantes da germinação, do vigor e da
longevidade das sementes (Souza & Marcos-Filho, 2001). Naturalmente, de acordo com
suas características físico-químicas, o tegumento pode ser um tecido de proteção para as
estruturas internas das sementes contra abrasões e choques, funcionar como uma barreira
contra a entrada de microorganismo, regular a velocidade de embebição e de trocas
gasosas. No entanto, o mesmo tecido pode ser um impedimento para a germinação, uma
vez que ele pode oferecer resistência mecânica ao crescimento da radícula e/ou constituir
um impedimento para a entrada de água, como também interferir no fluxo de oxigênio,
podendo desta forma afetar a sua dormência (Cutter, 1987; Bradford, 1995; Perez, 2004).
O endosperma é um tecido de reserva com função de estocar compostos orgânicos
que serão oxidados e remobilizados durante a germinação, cuja função é atender a
demanda energética de crescimento do eixo embrionário e posterior desenvolvimento e
estabelecimento da plântula (Pontes et al., 2002). A longevidade deste tecido, bem como
5
o tipo e a quantidade de material armazenado por ele, variam ampliamente nas espécies.
Segundo Aquila (2004) em sementes de algumas espécies de leguminosas, este tecido
não é detectado porque foi totalmente consumido pelo embrião, já em outras sementes é
possível detectar resquícios deste tecido. Neste caso estas sementes são chamadas de
exalbuminosas e caracterizam-se por apresentarem um embrião grande em relação ao
tamanho da semente. As reservas são armazenadas pelo próprio embrião, especialmente
nos cotilédones (Pina-Rodrigues, 1988; Esaú, 1998).
O perisperma também denominado de tecido de reserva é formado pelo
ginosporângio persistente, em geral também é consumido durante a ontogenia do
rudimento seminal. Contudo em algumas famílias ele persiste ficando neste caso o
endosperma como um tecido intermediário entre o perisperma e o embrião (Bhojwani &
Bhatnagar, 1974).
O embrião constitui o esporófito jovem parcialmente desenvolvido. Nas
dicotiledôneas é formado pelo eixo e pelas duas primeiras estruturas foliares, os dois
cotilédones ou paracotilédones, cuja função é de reserva, absorção de alimento de outros
tecidos e de produção de alimentos para o crescimento da plântula (Esaú, 1998).
A germinação, portanto, pode ser definida como uma série de processos
metabólicos e morfogenéticos, que se inicia com a absorção de água pela semente seca e
quiescente, seguida da síntese e ativação de várias enzimas, resultando na mobilização
das reservas orgânicas e, principalmente, na digestão da parede celular e termina com o
alongamento do eixo embrionário, ocorrendo por conseqüência da protrusão da radícula.
Quando neste processo os cotilédones ficam imersos no substrato a germinação é
denominada de hipógea, do contrário, se ele emerge do substrato a germinação é epígea.
Evidentemente, o processo germinativo é dependente de condições ambientais favoráveis
como água (Beckert et. al., 2000), oxigênio, temperatura e luz (Pinheiro & Borghetti,
2003).
Em sementes ortodoxas maduras, a absorção de água é trifásica. Inicialmente
ocorre uma rápida absorção, cuja velocidade é determinada pela composição química da
semente, permeabilidade do tegumento e disponibilidade de água no meio. É um processo
físico que depende somente da ligação da água à matriz da semente e ocorre em qualquer
material morto ou vivo (fase I). A fase II corresponde a um período estacionário de
absorção de água e de intensa oxidação de reservas, cujos produtos irão sustentar o
6
crescimento do embrião. Nesta fase ocorre a protrusão da radícula, dependente
principalmente da temperatura, mas também do potencial hídrico da semente. Na fase III
ocorre o restabelecimento da absorção de água devido à iniciação do crescimento do
embrião (expansão concomitante com divisão celular e conseqüente alongamento
embrionário), conforme esquema apresentado na figura 1(Bewley, 1997).
Germinação
Pós-germinação
Fase II
Fase I
Fase III
Início da respiração
e síntese de proteínas
Embebição
Mobilização das reservas
Alongamento das células da radícula
Divisão celular e
síntese de DNA
Reparo de DNA
Síntese de proteínas usando novos mRNAs
Síntese de proteínas usando mRNAs existente
Reparo de mitocôndria
Síntese de mitocôndria
Lixiviação de solutos
Tempo
Fonte: The Plant Cell, v .9, 1997 (Bewley)
Figura 1. Principais eventos associados à germinação.
O oxigênio, apesar de ser um fator fundamental para a germinação, visto que a
atividade respiratória é uma das primeiras alterações ocorridas a partir da embebição das
sementes, é requerido em pequenas quantidades comparando-se com os níveis em que
ocorre na atmosfera (Carvalho & Nakagawa, 2000).
Considerando a germinação como resultado de uma série de reações bioquímicas,
que envolvem processos funcionais caracterizados por reações enzimáticas e estruturais,
em particular de bio-membranas, torna-se fácil atribuir e entender a importância da
temperatura desde sua ação sobre a velocidade de absorção de água, porcentagem de
sementes germinadas, uniformidade e velocidade do processo (Bewley & Black, 1994;
Carvalho & Nakagawa, 2000; Silveira et al., 2004).
7
A temperatura ótima para a germinação de sementes da maioria das espécies está
entre 15 e 30oC (Copeland & McDonald, 1985). Com relação às espécies arbóreas
tropicais e subtropicais, a germinação de suas sementes tem ocorrido com maior
eficiência na faixa de 20 a 30 oC (Borges & Rena, 1993).
As espécies florestais apresentam comportamento variável com relação à
sensibilidade à luz, no processo germinativo. De modo geral seguem o padrão das demais
sementes podendo ser influenciadas positiva ou negativamente, ou ainda, apresentarem
comportamento indiferente (Oliveira et al., 2003; Rego & Passamai, 2003).
Os efeitos da luz sobre as sementes, via de regra, estão relacionados ao genótipo e
fatores ambientais predominantes no período da sua ontogênese, podendo induzir a
dormência, promover a germinação, ou mesmo ser um fator de regulação da germinação
no campo. Deste modo pode ser decisivo para a sobrevivência das plântulas,
determinando assim o seu posicionamento no estádio sucessional na floresta (Válio et al.,
2001; Abreu & Garcia, 2005).
Em algumas espécies, o requerimento de luz para germinação das sementes é
fortemente influenciado pela temperatura. As sementes de Aechmea nudicaulis e
Streptocalyx
floribundus,
germinadas
em condições controladas,
mostraram-se
fotoblásticas positivas e intolerantes a temperaturas elevadas. Em experimentos sob
condições naturais, a germinação mostrou-se dependente da presença de luz e da
cobertura vegetal (Pinheiro & Borghetti, 2003).
Dentre os fatores endógenos preponderantes no processo de germinação de
sementes, podemos destacar as reservas orgânicas. A sua composição química é, em
geral, muito variada e desempenha papel fundamental tanto de ordem qualitativa quanto
quantitativa neste processo. De acordo com Pontes et al. (2002), na germinação estes
compostos atendem a duas funções básicas que são: fonte de energia para manutenção de
processos metabólicos em funcionamento e/ou fonte de matéria-prima para a construção
de tecidos durante o desenvolvimento do embrião até que este se transforme em uma
plântula, estabelecendo a mudança da fase heterotrófica para a fase autotrófica.
Em termos de quantidade, pode-se afirmar que estas reservas são constituídas
principalmente de carboidratos (amido, frutanos e polissacarídeos de parede celular),
lipídios e proteínas. Os dois primeiros funcionam como fontes de energia e de carbono
para suprir as necessidades energéticas da germinação das sementes, o crescimento e o
8
desenvolvimento inicial da nova plântula. Por outro lado, as proteínas têm como papel
armazenar nitrogênio e em menor quantidade o enxofre, que são elementos essenciais
para a síntese de novas proteínas, ácidos nucléicos e compostos secundários na plântula
em crescimento (Ziegler, 1995; Ashton, 1976; Buckeridge et al., 2000a; 2004).
O estudo de Borges et al. (2005), destaca o papel dos oligossacarídeos da rafinose
e dos polissacarídeos de parede celular dentro do processo germinativo como de
fundamental importância, visto que os mesmos são fontes de energia e substrato para a
síntese de outros compostos.
Os carboidratos apresentam ainda funções secundárias como controle da
embebição, distribuição de água nos tecidos das sementes e controle da expansão celular
dos cotilédones (Buckeridge et al., 2000b).
Parte destas reservas é requerida no momento da reidratação dos tecidos das
sementes, visando suprir o gasto de energia que foi direcionada para o reparo de
estruturas celulares (membranas e ácidos nucléicos) danificadas no período de
dessecamento da semente ou mesmo pelo próprio mecanismo de reidratação (Borges et
al., 2002).
Normalmente, as sementes quiescentes acumulam de 2 a 5% de sacarose e
algumas até oligossacarídeos da série rafinósica como fonte de energia para serem
degradados, possibilitando que todos os tecidos atinjam, no período de reidratação, níveis
de atividade metabólica necessários para que o embrião se desenvolva (Bernal-Lugo &
Leopold, 1992; Buckeridge et al., 2004)
Os lipídios são armazenados nas sementes na forma de triacilgliceróis e são
considerados moléculas bem mais energéticas que os carboidratos. No entanto precisam
ser convertidos a açúcares por meio do ciclo do glioxalato a fim de serem utilizados
como fonte de energia durante a germinação. Este ciclo representa uma importante forma
de conversão de lipídios em carboidratos, pois é na forma de sacarose que estas reservas
podem ser transportadas dos tecidos de estocagem para os tecidos radiculares e órgãos
aéreos da plântula. É um ciclo bastante ativo nas sementes germinantes, principalmente
nas oleaginosas (Lehninger, 1993; Baleroni et al., 1997; Taiz & Zaiger, 2004). O estudo
do processo germinativo de sementes de Dalbergia miscolobium realizado por Silva et al.
(1998), mostrou que a elevação dos níveis de açúcares encontrados nas sementes
germinantes são evidências da ativação deste ciclo.
9
O nível de saturação dos ácidos graxos que compõe estes lipídios armazenados
pelas sementes, para algumas espécies, confere um mecanismo de proteção ao eixo
embrionário às condições adversas do meio ambiente (Silva et al., 1998). Portanto,
mudanças estruturais dos lipídios pode ser um método alternativo e eficaz para monitorar
alterações fisiológicas nas sementes e, consequentemente o seu vigor (Walters et al.,
2005).
Na verdade não existe um padrão de utilização destas reservas pelas diferentes
espécies. Pontes et al. (2002) afirmam que a utilização de amido ou açúcares solúveis é
variável dependendo da espécie, podendo ser durante a germinação ou estádio de
plântula. No entanto, pode-se pressupor que estratégias e/ou mecanismos são efetivados
para favorecer a germinação.
A mobilização pode também ser variável entre os diferentes compartimentos da
semente. Diversos estudos relacionados com a partição das reservas no eixo embrionário,
cotilédones e no tegumento de sementes de garapa (Apuleia leiocarpa) mostraram
aumento significativo das reservas de amido, ácido esteárico e proteínas nos cotilédones
durante a embebição. No embrião houve aumento somente nos teores de manose
decrescendo os teores de vários ácidos graxos, indicando que a demanda energética é
suprida pelos lipídios do próprio eixo embrionário, uma vez que estes não foram
utilizados na síntese de amido e nem se acumularam na forma de açúcares solúveis no
eixo embrionário. Por último, no tegumento verificou-se aumento nos teores de manose e
galactose (Pontes et al., 2002).
Considerando as informações supracitadas e também a carência de informações
sobre os processos fundamentais da biologia de sementes de espécies da flora amazônica,
foram escolhidas quatro espécies, sendo duas frutíferas e duas florestais, pertencentes a
famílias botânicas com grande destaque na economia da região amazônica, inclusive de
maneira extrativista, para realizar estudos que abordem características tecnológicas,
morfológicas, fisiológicas e bioquímicas ligadas à germinação dessas sementes, com o
objetivo de gerar informações visando uma melhor aplicação de tecnologias voltadas para
uso e a preservação desses recursos, que nos dias atuais tem se tornado cada vez mais
valorizado como fonte potencial de informações genéticas, químicas, ecológicas,
microbiológicas, etc.
10
Dentre as espécies frutíferas selecionou-se o camu-camu (Myrciaria dubia (HBK)
McVaugh) e araçá-boi (Eugenia stipitata McVaugh) ambas pertencente à família
Myrtaceae uma importante família de espécies frutíferas onde os gêneros citados são
predominantes e agrupam a maior parte das espécies de interesse econômico (Maluf et
al., 2005). As espécies florestais selecionadas foram o cumaru (Dipteryx odorata (Aubl.)
Willd.) e o jatobá (Hymenaea courbaril L.), pertencentes às famílias Papilionoideae e
Caesalpiniaceae respectivamente, cuja descrição e importância econômica se segue.
Camu-camu é uma espécie distribuída na parte noroeste da Amazônia brasileira,
Peru e Venezuela, ocorre sobretudo em áreas alagadas (Cavalcante, 1996). Tipicamente
silvestre, atinge até 8m, pouco exigente podendo ser cultivada a pleno sol, em áreas
alteradas, de pastagens ou capoeiras abandonadas, desde que com irrigação adequada. De
potencial econômico comparável a outras frutíferas regionais de tradição, devido a
mesma possuir um alto teor de vitamina C (3 g de ácido ascórbico em 100 g de polpa
integral) superior à maioria das plantas cultivadas. O fruto é uma baga com duas
sementes, de sabor ácido, dificilmente consumido in natura, sendo utilizado mais na
indústria alimentícia e cosmética. Em geral, é propagado via semente, contudo pode ser
multiplicado por meio de enxertia reproduzindo todas as características do material
selecionado (Ferreira & Gentil, 1997).
Araçá-boi é uma espécie nativa da Amazônia peruana, sendo encontrada em
estado silvestre em muitas partes da região (Pinedo et al.,1981). É um arbusto pequeno
com até 2,5 m de altura, o porte baixo facilita os tratos culturais e colheita, representa um
excelente potencial econômico e cresce facilmente em qualquer tipo de solo de terra
firme, começando a produzir aos 2 anos. O fruto é uma baga de sabor ácido podendo
atingir até 12 cm de diâmetro e peso máximo de 750 gramas. É um fruto volumoso com
elevada percentagem de polpa, de sabor e aroma agradáveis, ideal para o uso na indústria
alimentícia, suas sementes são oblongas (Cavalcante, 1996).
Cumaru caracteriza-se como uma árvore de grande porte, com o máximo de 30m
de altura. É freqüente na mata de terra firme e algumas vezes na várzea, destacando-se na
mata pela cor amarelo-acinzentado de sua casca, com sapopemas de até 1 metro de altura.
É aconselhável para reflorestamento, frutificando precocemente aos quatro anos de idade.
Possui sementes aromáticas ricas em cumarina usadas como fixador de perfume, no
tratamento de coqueluche (em grandes doses pode causar parada cardíaca), como
11
narcótico, anticoagulante e no tratamento da febre. Possui madeira muito dura e pesada
de valor comercial, usado na construção civil naval e marcenaria de luxo (Silva et al.,
1977; Sampaio, 2000).
Jatobá também é uma árvore de grande porte podendo atingir até 40 m de altura e
2 m de DAP. O gênero apresenta 15 espécies das quais 13 ocorrem no Brasil e a maioria
possui algum valor econômico: madeira de boa qualidade, frutos comestíveis, casca com
resina valiosa e taninos, com variado uso na medicina popular (Ferreira & Sampaio,
2000).
A espécie é extremamente adaptada aos ecossistemas brasileiros e está presente
em praticamente todas as latitudes do território nacional. Em experimentos com mudas
dessa espécie foi verificado que o seu crescimento é favorecido em ambientes ricos em
gás carbônico, chegando a duplicar com conseqüente aumento na produção de
carboidratos, aumentando em até 50% a sua biomassa (Aidar et al., 2002).
Espera-se que com este estudo de caracterização da germinação, quantificação e
mobilização das reservas estocadas pelas sementes destas espécies selecionadas, venha
contribuir não só, para um melhor entendimento da fisiologia dessas espécies, mas
também, sirva de referência para futuros estudos na área de fisiologia de sementes.
12
3. OBJETIVOS
2.1. Objetivo Geral:
Investigar os aspectos morfo-fisiológicos e bioquímicos em sementes de espécies
florestais e frutíferas da flora amazônica, com destaque para as características da
germinação e mobilização das reservas orgânicas constituintes do metabolismo primário
(carboidratos, lipídios e proteínas).
2.2 Objetivos Específicos:
- Obter informações sobre os aspectos morfo-estruturais das sementes.
- Caracterizar o processo germinativo das sementes das espécies.
- Caracterizar qualitativa e quantitativamente as reservas orgânicas em diferentes
compartimentos e estádios morfo-fisiológicos definidos durante a germinação.
- Analisar as alterações bioquímicas ocorridas durante a germinação.
13
4. HIPÓTESES
As principais hipóteses abordadas neste estudo foram:
1 - As espécies devem apresentar características germinativas diferentes entre si, em
função da estrutura morfológica de suas sementes assim como, da quantidade e qualidade
das reservas orgânicas estocadas pelas mesmas.
2 - A quantidade, bem como o padrão das reservas serão alterados no processo da
germinação e de forma diferenciada entre as espécies.
3 - As alterações no teor e no padrão de reservas orgânicas, particularmente aquelas mais
energéticas (carboidratos e lipídios), devem contribuir para o aumento da velocidade de
germinação.
14
5. MATERIAL E MÉTODOS
5.1. Procedência do material biológico
Os frutos das espécies selecionadas para o estudo (Myrciaria dubia, Eugenia
stipitata, Dipteryx odorata e Hymenaea courbaril) tiveram diferentes procedências
conforme a seguinte descrição: os frutos de araçá-boi e cumaru foram obtidos em uma
área experimental do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA). Os frutos de
jatobá foram coletados na Estação de Fruticultura Tropical do INPA, situada na BR-174
Km 60, Manaus-Boa-Vista e os frutos de camu-camu foram coletados em um plantio
localizado na rodovia AM-10, Km 100, Manaus-Itacoatiara.
5.2. Beneficiamento das sementes
O beneficiamento das sementes foi realizado de forma manual, utilizando-se
peneira e areia lavada para aumentar o atrito superficial entre as sementes e,
conseqüentemente, elevar a eficiência da limpeza, com exceção das sementes de cumaru,
onde o endocarpo dos frutos foi quebrado com martelo. A assepsia das sementes foi feita
com hipoclorito de sódio (2,0 a 2,5% p/p de cloro ativo) a 0,5% v/v.
5.3. Estudo dos aspectos morfológicos internos das sementes
Para as observações da morfologia interna, as sementes das espécies estudadas
foram seccionadas longitudinalmente e posteriormente fotografadas. Para melhor
visualização das características morfológicas utilizou-se uma máquina fotográfica
acoplada a um estereomicroscópio modelo Stemi SV 11.
5.4. Testes de Germinação
Todos os testes de germinação foram realizados com sementes recém colhidas, mas
algumas espécies, com exceção do camu-camu, necessitaram de tratamentos prégerminativos. Das sementes de araçá-boi foi retirado todo o tegumento a fim de superar a
15
dormência tegumentar; as de jatobá, devido à impermeabilidade tegumentar, sofreram
desponte na região oposta da emissão da radícula; e as sementes de cumaru foram
semeadas sem o endocarpo (Fig. 7), parte bem espessa do fruto e de extrema dureza, que
contribui para elevar o tempo inicial de germinação em condições naturais.
As sementes foram semeadas em bandejas plásticas medindo 30 x 20 x 6 cm
utilizando vermiculita como substrato, acondicionadas em câmara de germinação à
temperatura constante de 30ºC, providas de lâmpadas fluorescentes de luz branca fria,
fluxo luminoso de aproximadamente 70 PAR (radiação fotossinteticamente ativa) e
fotoperíodo de 12:12 horas, luz:escuro, com acompanhamento e contagem diária da
germinação. Foi considerada como semente germinada aquela que apresentou emissão da
radícula (BRASIL, 1992). Os cálculos de porcentagem de germinação e do tempo médio
foram realizados de acordo com Laboriau & Valadares (1976). O tempo inicial e final de
germinação das sementes germináveis e o índice de velocidade de germinação (IVG),
foram determinados segundo (Maguire, 1962).
Para obtenção das variáveis: porcentagem de germinação, tempo médio e índice
de velocidade de germinação utilizou-se as seguintes equações:
Porcentegem de germinação
G = N / A x 100
Onde: N: número de sementes germinadas;
A: número total de sementes.
Tempo médio
t = ∑niti / ∑ni
Onde: ni: número de sementes germinadas no i-ésimo dia;
Ti: tempo de incubação (dias).
16
Índice de velocidade de germinação
IVG = n1 + n2 ...... nn /d1 d2 ......dn
Onde: n1: número de sementes germinadas no primeiro dia;
n2: número de sementes germinadas no segundo dia;
nn: número de sementes germinadas no enézimo dia.
d1: primeiro dia de contagem;
d2: segundo dia de contagem;
dn: enézimo dia de contagem.
5.5. Análises dos componentes dos metabólitos primários
A quantificação dos metabólitos primários (carboidratos, lipídios e proteínas) foi
realizada em sementes quiescentes e em quatro estádios do processo de germinação: 48
horas após a embebição, emissão da radícula, radícula com 20 e 50 mm de tamanho,
utilizando-se quatro repetições por amostra. O material foi seco em estufa a 75oC e,
posteriormente, triturado até obtenção de um pó fino. Para as espécies jatobá e cumaru, as
análises foram realizadas nos dois compartimentos da semente (cotilédones e eixo
embrionário), nas espécies camu-camu e araçá-boi, como não foi possível separar o eixo
embrionário dos cotilédones e, portanto, considerou-se toda a semente como cotilédone.
Para as leituras espectrofotométricas utilizou-se o espectrofotômetro JENWAY 6105.
5.5.1. Análises dos carboidratos
As amostras constituíram 0,5 g de material seco e desengordurado. Os açúcares
solúveis foram extraídos em solução contendo metanol, clorofórmio e água na proporção
de (12:5:3) v/v centrifugados a 10.000 g durante 10 minutos, recolhendo-se o
sobrenadante. Para a extração do amido, o precipitado foi resuspendido com 10 mL de
ácido perclórico 35% (v/v), centrifugado a 10.000 g durante 10 minutos, recolhendo-se o
sobrenadante. Ambos os componentes foram quantificados pelo método de antrona,
17
segundo Morris (1948), e as leituras foram feitas por espectrofotometria a 625 nm,
usando a glicose/SigmaR como padrão.
5.5.2. Determinação da atividade da enzima α-amilase
Com base na caracterização das reservas orgânicas acompanhou-se a atividade de
uma enzima chave no metabolismo de degradação dos carboidratos, a α-amilase (E.C
3.2.1.1). A atividade foi acompanhada em sementes de todas as espécies estudadas ao
longo do período de germinação, iniciando-se no segundo dia após a embebição e
finalizando no décimo quarto dia, obedecendo-se intervalos de dois dias a cada análise.
Para obtenção do extrato enzimático bruto, os cotilédones foram homogeneizados em
almofariz contendo tampão fosfato 0,06 M pH 6,8, em seguida filtrado e mantido em
banho de gelo até centrifugação a 12.000 g durante 10 minutos a 4oC. Para o
acompanhamento da atividade da enzima α-amilase “in vitro” utilizou-se como meio de
reação: tampão fosfato 0,06 M pH 6,8, cloreto de cálcio 400μg/mL e amido 500 μg/mL.
Adicionou-se ao meio de reação 1 mL de extrato enzimático. A incubação foi mantida a
25oC durante 20 minutos. Após este período adicionou-se 100 μL de lugol ao meio para
paralisar a reação. Em seguida foram feitas as leituras em espectrofotômetro a 620 nm,
usando o amido/SigmaR como padrão.
5.5.3. Análises das proteínas
As proteínas foram extraídas pelo método álcool a quente de acordo com Passos
(1996). O método consistiu em adicionar a 1 g de material a ser analisado, 15 mL de
etanol 80% (v/v), e submeter a banho maria por 10 minutos. Em seguida macerar
utilizando-se mais 20 mL de etanol 80% (v/v) e centrifugar a 10.000 g durante 5 minutos.
Descartar o sobrenadante e adicionar ao precipitado 20 mL de clorofórmio:metanol na
proporção de 2:1, submeter as amostras novamente ao banho maria à 50oC durante 20
minutos, centrifugar durante 5 minutos a 10.000 g e descartar o sobrenadante. Adicionar
ao precipitado 5 mL de hidróxido de sódio 0,1N, centrifugar durante 5 minutos a 10.000
g. Alíquotas do sobrenadante foram coletadas para a quantificação das proteínas pelo
método de Bradford (1976), utilizando-se como padrão albumina sérica bovina
(BSA/SigmaR).
18
5.5.4. Determinação do padrão protéico
As proteínas de reserva contidas nos cotilédones das sementes foram extraídas em
um meio de maceração constituído pelo tampão Tris-HCl 100mM, pH 7,5, NaCl 30mM,
MgCl2 5 mM, β-mercaptoetanol 1mM e Triton X-100 e centrifugação a 12.000 g a 4oC
durante 15 minutos. Todo o procedimento foi realizado em banho de gelo.
Posteriormente, combinou-se 75μL do extrato protéico com 25μL de SDS (10%) e
submeteu-se ao banho maria em água fervente durante 5 minutos. Após este
procedimento, as proteínas foram separadas em gel de poliacrilamida 10% (w/v) e
coradas com Coomassie Brilliant Blue segundo Sambrook et al. (1998). Para estimar as
massas moleculares aparentes foi usado como padrão proteínas BenchMarKTM .
5.5.5. Extração e determinação da porcentagem dos óleos
Os óleos foram estimados com base na massa, segundo método da A.O.A.C. (1990),
modificado. As extrações foram realizadas com aparelho soxllet, usando como extrator éter
de petróleo. Em seguida, os óleos foram coletados, as porcentagens foram estimadas e as
amostras submetidas à análise de identificação dos ácidos graxos.
5.5.6. Determinação e identificação dos ácidos graxos
Amostras do óleo extraído foram submetidas a hidrólise com solução metanólica de
KOH 10% w/v a 60oC durante 2 horas. Ao hidrolisado adicionou-se igual volume de água
destilada corrigindo-se o pH até 4 com adição de HCl 10% v/v. O material foi particionado
com clorofórmio e este evaporado até secagem em evaporador rotatório. Amostras de ácidos
graxos livres foram esterificadas a seus respectivos ésteres metílicos com diazometano (ptoluil-sufonil-metil-nitrozamina). Em seguida, os ácidos graxos foram identificados por
meio de cromatografia em fase gasosa (HP 5890 ser. II Plus) acoplada a espectrometria de
massas (HP 5989B) por impacto eletrônico (70 eV). Utilizou-se uma coluna capilar de sílica
fundida HP-5MS (30 m x 0,25 mm) e hélio como gás de arraste com fluxo constante de 1,2
cm3/min. A temperatura inicial da coluna foi de 160oC, elevando-se 3oC/min até 250oC. A
temperatura do injetor e do detector foi de 250oC e 280oC, respectivamente. A identificação
dos ácidos graxos foi realizada por comparação dos tempos de retenção aos de amostras
19
autênticas e dos espectros de massas obtidos da literatura e da biblioteca Wiley275-pc
(Hewlett Packard).
5.6. Delineamento experimental e análises estatísticas
O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado. Nos testes de
germinação para as diferentes espécies estudadas (tratamentos) foram estabelecidas
quatro repetições constituídas de 25 sementes cada. Os resultados obtidos foram
submetidos aos testes estatísticos de normalidade Shapiro-Wilk e de homogeneidade de
Levene’s e Bartlett’s. Como os dados referentes ao tempo inicial (TI), tempo final (TF) e
o índice de velocidade de germinação (IVG) não atenderam a estas pressuposições, foram
transformados em √-x + 0,5, submetidos novamente a estes testes, a fim de se obter a
normalidade e homogeneidade, e por conseguinte, processar as análises de variâncias e a
comparação das médias pelo teste de Tukey a 5%, utilizando-se o programa estatístico
Prophet 5.0.
Os resultados dos ácidos graxos foram submetidos à análise de variância
(ANOVA) e as médias contrastadas pelo teste de Duncan (α = 0,05), utilizando o
programa GLM do SAS, versão para o Windows. Os ensaios com dados quantitativos
referentes aos carboidratos, óleos e proteínas foram ajustados a partir de equações de
regressão, obtidas pelo programa Tablecurve (Jandel scientific/451406).
20
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO
6.1. Aspectos morfológicos da semente e da germinação das espécies estudadas:
6.1.1. Camu-camu (M. dubia)
As sementes de camu-camu (Figura 2A) apresentam tegumento delgado, permeável,
com variação de cor do marrom ao esverdeado (de acordo com o grau de maturação dos
frutos), e com grande variação biométrica. Não apresenta eixo embrionário distinto.
Observações feitas em lupa permitiram destingir uma região de coloração distinta, na
qual se dar a protrusão da radícula e posterior emissão da parte aérea. Convencionou-se
denomina-la neste trabalho de região de protrusão da radícula (Figura 2B-rpr). Picón
Baos et al. (1987) estudando dois tipos diferentes de camu-camu, o arbustivo e o arbóreo,
verificaram que ambos apresentam, quanto à morfologia de suas sementes, diferenças
entre si. As sementes do camu-camu arbustivo são reniformes, planas e cobertas com
lanugem branca rala, já as do camu-camu arbóreo são reniformes de secção ovalada não
plana e menores.
A
A
B
B
B
rpr
C
1,2 cm
Figura 2. Morfologia externa e interna da semente quiescente de Myrciaria dubia: Asementes; B-cotilédones: região de protrusão (rpr) da radícula. A barra indica o tamanho
da semente.
A germinação das sementes de camu-camu é hipógea criptocotiledonar. A
germinação inicia-se com uma expansão da região de protrusão da radícula formando
21
uma protuberância, seguida do rompimento do tegumento pela radícula. O surgimento da
parte aérea ocorre muito depois da radícula, no mesmo local da protuberância. Os eventos
podem ser vistos na (Figuras 3A e 3B).
A
pa
B
er
Figura 3. Seqüência da germinação da semente Myrciaria dubia: A- emissão da radícula
(er) e parte aérea (pa); B- plântulas.
6.1.2. Araçá-boi (E. stipitata)
A semente de araçá-boi apresenta tegumento delgado, coriáceo de cor marrom
(Figura 4A), apesar de permeável à água, apresenta uma certa resistência mecânica à
expansão do embrião. A superação da dormência tegumentar é obtida com a retirada total
ou parcial do tegumento (Figura 5). Numa das extremidades da semente percebe-se uma
pequena proeminência, que se torna mais evidente quando o tegumento é retirado. Neste
estudo esta saliência foi denominada de região de protrusão da radícula (Figura 4B- rpr),
a emissão da radícula e da parte aérea se dá neste ponto. Segundo Anjos (1998), a
semente é exalbuminosa, monoembriônica e não apresenta eixo embrionário distinto, fato
que permite classificá-lo como imaturo, pois não está anatomicamente estruturado na
ocasião da deiscência do fruto (Toledo & Marcos Filho, 1977). Os cotilédones
apresentam-se unidos lateralmente, através de uma linha visível que converge para a
região de protrusão da radícula, designada como área de soldadura, sendo por isso, difícil
separá-los sem danificá-los (Figura 4-B).
22
rpr
B
A
A
asc
1,3cm
Figura 4. Morfologia externa e interna da semente quiescente de Eugenia stipitata: Asementes; B-cotilédones: área de soldadura dos cotilédones (asc), região de protrusão da
radícula (rpr). A barra indica o tamanho da semente.
Quando a germinação inicia-se, após embebição, forma-se na região de protrusão
da radícula uma pequena protuberância de onde emerge a radícula. A emissão da parte
aérea ocorre bem depois da emissão da radícula, na região imediatamente vizinha a este
ponto (Figura 5). A germinação é hipógea e criptocotiledonar (Figura 6). Na figura 5,
observa-se que as injúrias causadas nos cotilédones por ocasião da retirada do tegumento
(indicadas pela seta), não prejudicaram a germinação e também não constituíram um
fator de contaminação para a semente, visto que estas se mantiveram intactas durante
todo o período de germinação (Figura 6).
a
b
c
Figura 5. Germinação da semente de Eugenia stipitata sem tegumento, a e b-emissão da
radícula, c-radícula com 20 mm.
23
Figura 6. Formação de plântulas de Eugenia stipitata.
6.1.3. Cumaru (D. odorata)
As sementes de cumaru encontram-se protegidas pelo endocarpo, que em
decorrência de suas propriedades físico-químicas, é rígido e espesso (Figura 7). A
semente ocupa todo o espaço do endocarpo (Figura 7), possui tegumento de cor marrom e
à medida que envelhece, adquire aspecto enrugado e a coloração se intensifica.
s
ed
3,2cm
Figura 7. Fruto aberto de Dipteryx odorata: ed-endocarpo; s-semente. A barra indica o
tamanho da semente.
24
Os cotilédones são de coloração creme e de consistência leitosa (Figura 8-A). O
eixo embrionário encontra-se totalmente diferenciado quando ocorre a maturação e a
posterior queda do fruto. Adicionalmente destaca-se a plúmula com pré-folíolos bem
desenvolvidos, o epicótilo com maior diâmetro na base e o primórdio da radícula, todos
bem definidos (Figura 8-B)
B
B
A
A
pl
c
ep
pr
exb
1,2cm
Figura 8. Morfologia interna da semente quiescente de Dipteryx odorata: A-cotilédones
esquerdo e direito (c), respectivamente, eixo embrionário (exb); B-vista aproximada do
eixo embrionário: plúmula (pl), epicótilo (ep), primórdio da radícula (pr).A barra indica o
tamanho do eixo embrionário.
A emissão da radícula ocorreu no segundo dia após embebição e o tipo de germinação
é epígea fanerocotiledonar (Figura 9). Esse início de germinação rápida se justifica pela
retirada do endocarpo. Na natureza, esse endocarpo precisa sofrer a ação dos fatores do
meio (variação de temperatura, umidade, entre outros) somados à atividade dos agentes
decompositores para que as sementes possam germinar. Segundo Hidalgo (1993),
sementes germinadas em condições de viveiro com endocarpo demoraram 38 dias para
iniciarem o processo germinativo.
25
a
c
b
d
e
Figura 9. Seqüência da germinação e estabelecimento da plântula de Dipteryx odorata,
d
semente embebida, livre do endocarpo (a); radícula emersa (b); abertura dos cotilédones
(c); emergência da parte aérea (d,e).
c
a
b
Conforme
a seqüência
da germinação de Dipteryx odorata, morfologicamente, as
estruturas tanto da raiz primária quanto da parte aérea, são bastante vigorosas (Figura 9).
Esse aspecto justifica os resultados de tempo médio e de índice de velocidade de
germinação (IVG) encontrados para esta espécie, que foram bastante expressivos. De
acordo com Popinigis (1985), esse índice é uma das formas usadas para avaliar o vigor
das sementes, o qual expressa a capacidade que as sementes têm de germinar dando
origem a plântulas normais. Nakagawa (1999) afirma que quanto maior o IVG, maior é a
velocidade de germinação e, conseqüentemente, mais vigoroso é o lote de sementes.
6.1.4. Jatobá (H. courbaril)
As sementes de jatobá encontram-se envolvidas por uma massa pulverulenta e
farinácea, denominada por Flores & Benavides (1990) e Gunn (1991) como o endocarpo
(Figura 10A).
Como a maioria das leguminosas, estas sementes apresentam tegumento
impermeável, sendo necessário o emprego de tratamentos pré-germinativos quando o
26
objetivo é rapidez e uniformidade da germinação. Almeida (1999), ao investigar as
causas da impermeabilidade tegumentar das sementes de jatobá, constataram que esta
condição é adquirida no momento da queda natural do fruto. Melo et al. (2004), ao
estudar a anatomia do tegumento das sementes de H. intermedia, atribuíram a causa da
impermeabilidade do tegumento dessas sementes aos quatros extratos celulares, com o
primeiro formado por células finas e longas em paliçada, com visível linha lúcida.
Os cotilédones são bastante duros devido à presença de xiloglucanos, um
polissacarídeo de reserva de parede celular presente e armazenado nos cotilédones dessa
espécie (Tiné et al., 2000).
A
A
B
s
B
1,5cm
Figura 10. Fruto aberto de Hymenaea courbaril A: semente envolvida pelo endocarpo
(s); B-sementes livres do endocarpo. A barra indica o tamanho da semente.
O eixo embrionário em sementes, após 48 horas de embebição, apresenta-se
indiferenciado sem evidências dos primórdios da radícula e da plúmula (Figura 11-A),
diferente do que foi observado em sementes de cumaru.
27
B
A
pa
exb
er
Figura 11. Morfologia interna da semente quiescente de Hymenaea courbaril A-semente
com 48 horas de embebição, eixo embrionário indiferenciado (exb); B-semente após
emissão da radícula, parte aérea (pa); emissão da radícula (er).
A germinação é do tipo epígea fanerocotiledonar, com emergência curvada
(Figura 12). Flores & Benevides (1990), em estudos realizados com as sementes de
jatobá, também deram esta mesma descrição para caracterizar a germinação dessa
espécie.
Quando superada a dormência tegumentar por desponte, a emergência da radícula
se deu aos cinco dias de embebição.
a
a
b
c
28
a
b
c
Figura 12. Germinação de Hymenaea courbaril, a-cotilédones apresentando o primeiro
protofilo de coloração verde; b e c -cotilédones com maior exposição dos primeiros
protófilos e sistema radicular com raízes secundárias.
6.2. Germinação de sementes de camu-camu (M. dubia), araçá-boi (E. stipitata),
cumaru (D. odorata) e jatobá (H. courbaril ):
A germinação das sementes de araçá-boi, camu-camu, jatobá e cumaru
germinadas a 30oC, apresentaram altas taxas, sempre superiores a 80 % (Tabela 1). No
entanto, diferenças no percentual, tempo e velocidade do processo entre essas espécies
foram detectadas. As sementes de araçá-boi e cumaru apresentaram maior porcentagem
de germinação, com 100 e 97%, respectivamente. As sementes de cumaru iniciaram e
finalizaram o processo germinativo aos 2 e 5 dias respectivamente, e também
apresentaram o menor tempo médio (3,9 dias) e o maior índice de velocidade de
emergência (6,8) em relação as demais espécies estudadas. Isto se deve, em parte, à
retirada do endocarpo (tratamento pré-germinativo adotado), visto que, essa parte do
fruto retarda a emissão da radícula em condições de campo. Resultados semelhantes
foram encontrados por Hidalgo (1993), onde as sementes semeadas sem endocarpo
iniciaram a sua germinação 6 dias após embebição, enquanto as sementes que foram
29
postas para germinar com endocarpo só começaram a emitir radícula aos 38 dias
seguidos da embebição.
Tabela. 1. Germinação de sementes de quatro espécies da flora amazônica camu-camu
(Myrciaria dubia), araçá-boi (Eugenia stipitata), cumaru (Dipteryx odorata) e jatobá
(Hymenaea courbaril), submetidas à temperatura de 30oC.
Espécies
Germinação
Tempo inicial
Tempo médio
Tempo final
IVG
(%)
(dias)
(dias)
(dias)
Camu-camu
83 + 10 b
8+0c
14,1 + 0,8 d
35 + 1,0 d
1,7 + 0,2 c
Araçá-boi
100 + 0 a
6+0b
9,3 + 0,6 c
18 + 4,1 c
2,9 + 0,1 b
Cumaru
97 + 3,8 a
2 + 1,0 a
3,9 + 0,2 a
5 + 2,9 a
6,8 + 1,0 a
Jatobá
84 + 7,3 b
5 + 1,2 b
7,6 + 0,6 b
12 + 1,2 b
2,9 + 0,4 b
*As médias seguidas pelas mesmas letras na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey a
5%. Os valores + indicam o desvio padrão.
O fato destas sementes germinarem de forma rápida pode ser interpretado como
uma estratégia da espécie de se estabelecer no ambiente o mais rápido possível ou quando
oportuno, aproveitando as condições ambientais favoráveis ao desenvolvimento do novo
indivíduo (Borghetti & Ferreira, 2004). De acordo com Abreu & Garcia(2005), o tempo
médio de germinação é um índice que avalia a rapidez de ocupação de uma espécie em
seu ambiente. Por outro lado, sendo as sementes de cumaru ricas em óleos, proteínas e
amido, é possível que estes compostos estejam também contribuindo para que a
germinação aconteça de forma eficiente e rápida, visto que, a demanda energética
decorrente da oxidação dessas reservas é muito grande, de forma que as sementes de
cumaru reúnem características de uma espécie bem adaptada ao seu ambiente ou com
recursos que lhe permitem adaptar-se a diferentes ambientes.
Comparando-se a germinação das sementes de araçá-boi com as de camu-camu,
observou-se que sementes de araçá-boi apresentaram germinação mais rápida, em
função do menor tempo médio, maior índice de velocidade de germinação e pelo maior
percentual de sementes germinadas em menor número de dias.
Este resultado mostra que apesar dessas duas espécies pertencerem à mesma
família, ambas possuem características peculiares relacionadas à biologia de suas
sementes, que devem ser consideradas individualmente no estudo da fisiologia da
germinação. A primeira peculiaridade é a dormência tegumentar apresentada pelas
30
sementes de araçá-boi, que leva as sementes dessa espécie a retardar o início de sua
germinação. Este fato não foi observado nas sementes de camu-camu (Gentil & Ferreira,
1999). Estudos realizados com sementes de araçá-boi demonstram a dormência
tegumentar como uma característica fisiológica a ser observada quando se deseja
trabalhar com formação de mudas, já as sementes de camu-camu, segundo Ferreira &
Gentil (2003), são sensíveis ao dessecamento, dificultando dessa forma, o
armazenamento por períodos mais longos. Eles afirmam que a redução do grau de
umidade das sementes de 46% para 40% durante o armazenamento, afeta de forma
negativa a viabilidade e o vigor, acarretando a redução da porcentagem e da velocidade
de emergência.
Avaliando a germinação das sementes de jatobá e comparando-a com a
germinação das outras espécies, os resultados obtidos referentes ao tempo inicial, médio e
final de germinação demonstram que, uma vez superada a impermeabilidade tegumentar,
essas sementes germinam prontamente, visto que, estas foram às segundas melhores
medidas obtidas. Adicionalmente, ressalta-se que as sementes de jatobá contêm um
percentual razoável de óleos em seus cotilédones, que são mobilizados durante o período
germinativo tanto neste compartimento como no eixo embrionário. Provavelmente este
aporte energético juntamente com o tratamento para superação da impermeabilidade
tegumentar, contribuiu para que o processo ocorresse com maior eficiência, traduzido por
um menor tempo de germinação.
Cruz et al., (2001), estudando a germinação de sementes de jatobá-curuba (H.
intermedia), onde sementes intactas foram submetidas ao tratamento de escarificação,
semeadas em condições ambiente e utilizando como substrato mistura de areia e
serragem, comprovaram a importância do tratamento de escarificação na superação da
impermeabilidade do tegumento destas sementes, com conseqüente aumento da
velocidade de germinação. As sementes submetidas a escarificação alcançaram 96,0% de
germinação em um tempo médio de 18,9 dias, enquanto que as não escarificadas
obtiveram 95,5% em 68,6 dias, denotando que a impermeabilidade não compromete o
número total de sementes germinadas, mas o tempo em que este processo ocorre.
Almeida et al. (1999), com a finalidade de diminuir o tempo de germinação das
sementes de jatobá, submeteram estas sementes a vários tratamentos pré-germinativos
como: imersão em água quente, imersão em ácido sulfúrico, perfuração do tegumento e
31
escarificação mecânica. O maior percentual de sementes germinadas (acima de 90%),
com tempo médio de 20 dias, foi obtido no tratamento onde as sementes foram tratadas
com ácido sulfúrico concentrado por 35 minutos. Em nosso estudo, onde se utilizou o
desponte como tratamento pré-germinativo, as sementes alcançaram alta porcentagem de
germinação (84%) com tempo médio de 7,6 dias, o que atende de maneira satisfatória um
bom número de plântulas, se o objetivo for programa de obtenção de mudas em curto
prazo, além de ser um tratamento que requer menor custo e segurança no manuseio das
sementes
6.3. Acúmulo e mobilização dos componentes do metabolismo primário em
cotilédones e/ou eixo embrionário de sementes de camu-camu (M. dubia),
araçá-boi (E. stipitata), cumaru (D. odorata) e jatobá (H. courbaril):
6.3.1. Açúcares solúveis
As alterações nos teores dos açúcares solúveis nos diferentes estádios de
germinação de sementes de camu-camu obedeceram a tendências inversamente
proporcionais, com resultados mais expressivos para o aumento dos açúcares solúveis
(Figura 13-A). Inicialmente, a concentração dos açúcares na semente quiescente (0) foi
de 1,7% chegando ao final com 2,3%, representando um acréscimo de 34,5%. Deve-se
salientar que nos estádios que compreenderam a emissão da radícula (2) e radícula com
20 mm (3) ocorreu pequeno decréscimo nesses teores da ordem de 19,0%, voltando a
aumentar em seguida, observando-se um incremento de 41,9%, quando a radícula
apresentava 50 mm de comprimento estádio (4). Em sementes de Coffea arabica o
embrião, por ser muito pequeno, depende das reservas do endosperma. A degradação do
endosperma nesta semente começa durante a germinação aumentando os teores de
açúcares solúveis. Giorgini & Suda (1990), acreditam que o aumento desses açúcares
promove o turgor e crescimento do eixo embrionário. Estabelecendo uma comparação
com as sementes de camu-camu, que também tem um embrião indiferenciado, o qual
depende das reservas armazenadas pelos cotilédones, e considerando que estas reservas
(amido) são rapidamente mobilizadas no início da germinação, com conseqüente
32
aumento nos níveis de açúcares solúveis, provavelmente esses açúcares também
desempenhem função semelhante na germinação das sementes de camu-camu.
Os teores de açúcares solúveis encontrados nas sementes quiescentes de araçá-boi
foram de 2,0%. Nas primeiras 48 horas de embebição ocorreu decréscimo de 27,6%,
voltando a aumentar e mantendo-se praticamente estável nos estádios posteriores de
A
3
2
1
0
0
1
2
3
4
B
5
Teor de aç. solúveis (%)
Teor de aç. solúveis (%)
germinação (Figura 13-B).
4
3
2
1
0
0
1
C
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
Estádios de germinação
3
4
Estádios de germinação
4
D
5
Teor de aç. solúveis (%)
Teor de aç. solúveis (%)
Estádios de germinação
2
4
3
2
1
0
0
1
2
3
4
Estádios de germinação
Figura 13. Alterações nos teores dos açúcares solúveis em sementes de Myrciaria dubia
(A) Eugenia stipitata (B), Dipteryx odorata (C) e Hymenaea courbaril: (D) em diferentes
estádios de germinação. Sementes quiescentes (0), sementes com 48 horas de embebição
(1), sementes com emissão de radícula (2), sementes com 20 mm de radícula (3) e
sementes com 50 mm de radícula (4). Onde nos gráficos C e D (o) representa os
cotilédones e (●) o eixo embrionário. As barras indicam o desvio padrão.
Comparando as sementes quiescentes de D. odorata com as demais espécies
estudadas as mesmas exibiram alto teor de açúcares solúveis (21,8%). Observou-se nos
33
cotilédones grande aumento nos níveis dos açúcares solúveis até as 48 horas de
embebição (89,1%), decrescendo em seguida e chegando ao final do último estádio (4)
com 18,0%, representando um decréscimo de 56,3 % (Figura 13-C).
Fato semelhante foi observado em sementes de Coffea arabica, nas quais ocorreu
uma redução nos teores de açúcares solúveis em cotilédones e raiz-hipocótilo no período
pós-emergência, bem como degradação de amido no período de 20 dias, sugerindo que
estes compostos estejam sendo translocados para a plântula, sendo rapidamente
transformados e usados nos vários processos metabólicos (Giorgini & Campos, 1992).
Por outro lado, convém salientar que o conteúdo de açúcares solúveis na espécie foi
bastante expressivo. A literatura científica relata que os açúcares solúveis por atuarem
como substituto da água podem desenvolver importante papel na tolerância a dessecação
em sementes, por proteger membranas de mudanças da fase lipídica induzida pela
dessecação e também proteger proteínas e evitar a vitrificação à temperatura fisiológica
(Bernal-Lugo & Leopold,1992; Guimarães et al., 2002).
Nos eixos embrionários das sementes de cumaru (Figura 13-C) observou-se que
às 48 horas de embebição, os teores de açúcares solúveis foram de 20,2% e até o estádio
4 estas reservas foram sendo mobilizadas de forma gradual, o que implica num
decréscimo de 42,4%. O padrão de mobilização desses açúcares neste compartimento da
semente foi diferente do encontrado para os cotilédones.
Os teores de açúcares solúveis (Figura 13-D) encontrados em cotilédones de
sementes quiescentes de jatobá foram de 2,9%. Comparando esses valores com aqueles
encontrados para as sementes de cumaru, verifica-se que estes foram bem inferiores. No
entanto, quanto à mobilização, foi observado um comportamento bem parecido, pois nas
primeiras 48 horas de embebição ocorreu um acréscimo (22,6%) desses açúcares, para
depois decrescerem (45,9%) ao final do quarto período.
No eixo embrionário os teores de açúcares solúveis praticamente se
mantiveram ao longo dos períodos de avaliação da germinação, diferenciando dos
resultados encontrados para este mesmo componente nas sementes de cumaru, onde a
mobilização desses açúcares se deu de forma contínua desde o período de embebição até
o quarto estádio de germinação.
34
6.3.2. Amido
No que se refere ao amido, as sementes quiescentes de camu-camu (0)
apresentaram alto teor de amido 66,2%, podendo ser considerada amilácea (Figura 14-A).
Após a embebição, nas primeiras 48 horas (1) ocorreu grande redução nos teores de
amido, correspondendo a um decréscimo de 40,3%.
É importante destacar que a embebição é uma fase onde as sementes germinantes
encontram-se em grande ativação metabólica. No entanto, durante os estádios posteriores,
a tendência de decréscimo nos teores de amido não foi constante, podendo-se até afirmar
que houve uma inversão do metabolismo deste polissacarídeo, pois nos estádios (2) e (3),
ocorreu um pequeno acúmulo de amido da ordem de 5,2%, o que provavelmente
justifique o pequeno decréscimo nos níveis dos açúcares solúveis nestes mesmos estádios
de germinação (Figura 13-A). Ao final do processo germinativo (estádio 4), o decréscimo
correspondeu a 63,8%, indicando ser o amido o principal suporte energético. Stone &
Gifford (1999) estudando a germinação de sementes de Pinus taeda, verificaram também
grande mobilização de carboidratos (80%) armazenados no megagametófito dessas
sementes durante a germinação e no estádio de plântulas, assim como acúmulo de amido
no estádio de protrusão da radícula.
Quanto ao conteúdo de amido nas sementes quiescentes e germinadas de araçáboi, estes estão representados na Figura 14-B. As sementes quiescentes apresentaram alto
teor desses carboidratos (71,1%), podendo também ser considerada como semente
amilácea, como as de camu-camu. Estes resultados estão de acordo com os estudos
realizados por Anjos (1997).
Ocorreu mobilização dessa reserva ao longo do período germinativo, visto que, ao
final do 4o estádio de germinação o conteúdo dessas reservas decresceram para 62,8%.
Comparando com a mobilização ocorrida nas sementes de camu-camu, pode-se afirmar
que essas reservas foram requeridas de forma mais gradativa neste processo, pois ao final
da germinação, o decréscimo foi de apenas 11,6%. É possível que estas reservas sejam
usadas posteriormente durante o desenvolvimento da plântula, visto que esta se
desenvolve lentamente, e que no último estádio analisado (4) os cotilédones
apresentavam-se túrgidos sem nenhuma aparência de murcha e parte aérea pouco
desenvolvida (Figura 6).
35
Teor de amido (%)
Teor de amido (%)
A
80
60
40
20
0
B
90
60
30
0
0
1
2
3
4
0
C
80
60
40
20
0
0
1
2
3
1
2
3
4
Estádios de germinação
D
60
Teor de amido (%)
Teor de amido (%)
Estádios de germinação
50
40
30
20
10
0
4
Estádios de germinação
0
1
2
3
4
Estádios de germinação
Figura 14. Alterações nos teores de amido em sementes de Myrciaria dubia (A) Eugenia
stipitata (B), Dipteryx odorata (C) e Hymenaea courbaril (D), em diferentes estádios de
germinação. Sementes quiescentes (0), sementes com 48 horas de embebição (1),
sementes com emissão de radícula (2), sementes com 20 mm de radícula (3) e sementes
com 50 mm de radícula (4). Onde nos gráficos C e D (o) representa os cotilédones e (●)
o eixo embrionário. As barras indicam o desvio padrão.
O teor de amido encontrado nos cotilédones de sementes de D. odorata (Figura
14-C) foi de 40,2%; e após 48 horas de embebição, estes conteúdos chegaram a 58,9%,
decrescendo de maneira acentuada, chegando ao final do processo germinativo com
7,5%. Considerando que a protrusão da radícula (estádio 2) ocorreu dois dias após a
embebição e que neste estádio existe a formação de plúmula, provavelmente, a reserva de
amido estocada pelas sementes esteja sendo mobilizada não para o crescimento do eixo
embrionário, mas para a formação da plântula.
No eixo embrionário o teor de amido foi de 8,1% após as 48 horas de embebição
e no período de emissão de radícula (2) o teor diminuiu para 5,5%, representando um
decréscimo de 31,9%, estabilizando-se nos estádios posteriores. Estes resultados sugerem
36
que o embrião use suas próprias reservas para promover o seu crescimento. Pontes et al.
(2002), estudando a mobilização de reservas em sementes de garapa (Apuleia leiocarpa),
verificaram também um aumento nos teores de amido nos cotilédones e tendência de
mobilização dos teores de açúcares solúveis e amido encontrados no eixo embrionário
durante o período de embebição dessas sementes.
As sementes de jatobá apresentaram menor teor de amido (24,0%) entre as
espécies em estudo, entretanto, observou-se acréscimo de 68,2% quando as sementes
foram embebidas por 48 horas, mantendo-se praticamente estáveis nos estádios 1, 2 e 3.
Após estes períodos, verificou-se decréscimo dessa reserva. O decréscimo observado no
estádio 4, parece indicar o uso dessa reserva energética como forma de assegurar o
desenvolvimento inicial da plântula, a exemplo do cumaru, em sementes de jatobá
quando ocorre a emissão da radícula, os cotilédones se abrem, mostrando uma plúmula já
bem desenvolvida.
Nos eixos embrionários de sementes de jatobá ocorreu uma pequena mobilização
de amido no período compreendido entre o primeiro e terceiro estádios de germinação,
seguido de acréscimo desses teores ao final do quarto estádio, de aproximadamente
122%. No último estádio, a radícula encontrava-se com 50 mm, ou seja, como a
germinação desta espécie é rápida, neste período a parte aérea encontrava-se bem
desenvolvida e, provavelmente, já fotossintetizando, o que pode justificar este aumento
nos teores de amido. Por outro lado, esse aumento do amido pode ser produto do
metabolismo dos xiloglucanos, um polissacarídeo de parede celular encontrado nos
cotilédones das sementes de jatobá e degradado no período pós-emergencial com
finalidade de atender ao crescimento da plântula. De acordo com Buckeridge et al.
(2000b) e Tiné et al. (2000) evidências apontam para a existência de amido transitório em
sementes de jatobá, cujo transporte é feito na forma de sacarose e açúcares livres
decorrentes da degradação de xiloglucanos. Foi observado também, por estes autores, que
os xiloglucanos, assim como os galactomananos, retardam a entrada da água em sementes
da espécie demonstrando assim outra provável função destes polissacarídeos além de
reserva.
37
6.3.3. Atividade da enzima α-amilase durante a germinação
A atividade da α-amilase durante a germinação de sementes de camu-camu, foi
intensa desde o primeiro dia após embebição. No 2o e 4o dias de embebição sua atividade
chegou a 0,95 e 0,91 μg/gMF/h, respectivamente, e se prolongou com forte degradação
de amido até o 6o dia (0,85 μg/gMF/h), estabilizando-se em seguida até o 14o dia (Figura
15-A). Estes dados consubstanciam os resultados obtidos na avaliação da mobilização de
amido nos cotilédones (Figura 14-A), onde se evidenciou grande degradação de amido
logo nas primeiras 48 horas de embebição. Esses dados também sugerem, que estas
reservas amiláceas foram requeridas preferencialmente no período de crescimento do seu
eixo embrionário. Isto se deve ao fato de que no período de emissão da radícula, no 8o dia
A
0.96
0.94
0.92
0.9
0.88
0.86
0.84
0.82
Atividade da α-amilase
(µg/gMF/h)
Atividade da α-amilase
(ug/gMF/h`)
de embebição (Tabela 1), a atividade da enzima se encontrava estabilizada.
0
2
4
6
8
B
2
1.6
1.2
0.8
0.4
0
0
10 12 14
Atividade da α-amilase
(µg/gMF/h)
Atividade da α-amilase
(µg/gMF/h)
C
0
2
4
6
8
10 12 14
Período de embebição (dias)
4
6
8
10 12 14
Período de embebição (dias)
Período de embebição (dias)
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
2
D
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
2
4
6
8
10
12 14
Período de embebição (dias)
Figura 15. Atividade da enzima α-amilase durante a germinação de sementes de
Myrciaria dubia (A) Eugenia stipitata (B), Dipteryx odorata (C) e Hymenaea courbaril
(D). As barras indicam o desvio padrão.
38
A atividade da enzima α-amilase durante a germinação de sementes de araçá-boi
aumentou até o 6o dia após embebição, em seguida observou-se uma discreta diminuição,
estabilizando-se a partir do 10o dia até o fim do ensaio (Figura 15-B). A atividade
crescente da α-amilase nos primeiros dias de germinação coincidiu com a maior
mobilização de amido (Figura 14-B), podendo configurar uma tendência de mobilização
gradativa dessa reserva ao longo da germinação e, possível uso do produto da degradação
do amido para o crescimento da plântula, visto que no período de emissão da radícula ao
sexto dia de embebição, apesar de ser este um período de maior atividade da enzima, as
sementes chegaram ao estádio (4) com muito amido estocado em seus cotilédones
(62,8%).
Os resultados obtidos referentes à mobilização dos carboidratos nas sementes de
camu-camu e araçá-boi, possibilitam afirmar que estas duas espécies apresentaram
estratégias de mobilização de açúcares solúveis e de amido muito parecidas, desde o
período de embebição das sementes até o último estádio de germinação.
Nas sementes de cumaru a atividade da enzima α-amilase apresentou discreto
aumento após o sexto dia de embebição. No entanto, a partir do oitavo dia de germinação,
observou-se elevada atividade que culminou aos 10 dias da embebição. Esse resultado
demonstra maior atividade desta enzima no período pós-emergencial, provavelmente para
atender o crescimento da plântula, visto que já existe diferenciação do eixo embrionário
na semente quiescente (Figura 8-B), e a germinação das sementes acontece entre segundo
e quinto dia de embebição.
À semelhança das sementes de D. odorata, em H. courbaril também foi
observada maior atividade da α-amilase no período pós-emergencial 8 dias após a
embebição, sendo que o tempo inicial de germinação desta espécie foi de cinco dias.
Portanto, sendo esta enzima específica para a quebra de amido, pode-se sugerir que,
possivelmente, a maior alocação desta reserva esteja sendo feita para sustentar o
crescimento inicial da nova plântula.
39
6.3.4. Proteínas
As sementes quiescentes de camu-camu apresentaram baixo conteúdo de
proteínas, em média 0,62 % (Figura 16-A). Após 48 horas de embebição, evidenciou-se
um discreto aumento nestes teores decrescendo nos estádios subseqüentes.
As sementes de araçá-boi, assim como as sementes de camu-camu, não são
sementes ricas em proteínas, exibindo teores protéicos que variaram em média de 0,3 a
0,6% (Figura 16-B).
Quanto à mobilização da proteína, ao contrário do observado para camu-camu, as
sementes de araçá-boi exibiram um aumento progressivo nos estádios 1, 2 e 3, atingindo
72,2% e decrescendo no quarto estádio. Assim como em araçá-boi, em sementes de
Dalbergia miscolobium, os teores de proteínas aumentaram nas primeiras horas de
embebição (Silva et al., 1998), enquanto que em sementes de Apuleia leiocarpa foi
observado um significativo aumento nos teores protéicos de seus cotilédones durante
todo o período de embebição Pontes et al. (2002), similar ao que ocorreu nos cotilédones
de sementes de camu-camu. As proteínas, a exemplo dos demais compostos de reserva,
iniciam a sua mobilização no período de desenvolvimento do embrião, normalmente
suportando o crescimento da plântula e mantendo os processos que conferem capacidade
de absorver nutrientes e realização de fotossíntese. Por serem os únicos compostos de
reserva em sementes que possuem nitrogênio em sua composição, elas não são exclusivas
em relação a nenhum outro composto de reserva, e são essenciais, provavelmente, para
todas as sementes. Segundo Pontes et al. (2002), as diferenças nos resultados entre os
autores se devem, possivelmente, aos diferentes padrões de degradação de diferentes
frações de proteínas, não sendo perceptível muitas vezes aumento ou decréscimo destes
teores. Em sementes de Euphorbia heterophylla foi observado que, enquanto a globulina
solúvel em solução salina foi degradada continuamente ao longo do período germinativo,
a da albumina ocorria somente entre 60 e 84 horas de embebição ( Suda & Giorgini,
2000).
Os cotilédones das sementes quiescentes de cumaru apresentaram 12,4% de
proteínas (Figura 16-C), valor bastante expressivo. A composição protéica destacou-se
em relação às demais espécies estudadas. Mayworm et al. (1998), estudando a
composição de proteínas em sementes de espécies da caatinga, encontrou teores protéicos
40
que variaram de 12,3 a 55,1%. Dentre as espécies encontravam-se representantes da
família Papilionoideae (mesma família do cumaru) sendo observado também que os
teores de proteínas e óleos apresentavam-se sempre de forma inversamente proporcional
na maioria das espécies, o que se assemelha com os resultados encontrados para cumaru
quando se estabelece uma comparação entre a proporção de proteínas e óleos encontrada
nas sementes desta espécie.
Nestas sementes a mobilização das reservas protéicas dos cotilédones foi
observada nas primeiras 48 horas de embebição, neste período os valores protéicos
chegaram a 10,6%, o que representa 14,6% de decréscimo, nos demais período as
reservas praticamente permaneceram estáveis.
No eixo embrionário, no período de 48 horas de embebição, os teores protéicos
encontrados foram de 15,9% (Figura 16-C). Considerando que neste mesmo período
ocorreu nos cotilédones um decréscimo desses teores, é possível que os produtos da
oxidação destas proteínas cotiledonares estejam sendo mobilizados para a síntese de
novas proteínas no eixo embrionário, no período inicial de embebição. Após este período,
evidenciou-se diminuição crescente nesses teores no estádio de emissão da radícula (2) e
radícula com 20mm (3) da ordem de 38,5% e 76,1% respectivamente, evidenciando mais
uma vez que o embrião usa suas próprias reservas. Para sementes de Euphorbia
heterophylla, também foi evidenciado a translocação de aminoácidos proveniente da
degradação das proteínas do cotilédone para o embrião (Suda & Giorgini, 2000).
O teor protéico encontrado nos cotilédones de sementes quiescentes de jatobá foi
de 2,5% (Figura 16-D), sendo mais elevado que os valores encontrados para as sementes
de camu-camu e araçá-boi, porém bem inferiores àqueles encontrados no mesmo tecido
de sementes de cumaru.
Após 48 horas de embebição evidenciou-se um acréscimo nos teores protéicos dos
cotilédones e do eixo embrionário, sendo o aumento do eixo embrionário mais expressivo
que dos cotilédones, decrescendo ambos nos demais estádios, diferentemente do que
ocorreu com as sementes de cumaru.
41
A
Teor de proteínas (%)
Teor de proteínas (%)
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0
1
2
3
4
0
C
15
10
5
0
0
1
2
3
1
2
3
4
Estádios de germinação
Teor de proteínas (%)
Teor de proteínas (%)
Estádios de germinação
20
B
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
4
Estádios de germinação
D
8
6
4
2
0
0
1
2
3
4
Estádios de germinação
Figura 16. Alterações nos teores de proteínas em sementes de Myrciaria dubia (A)
Eugenia stipitata (B), Dipteryx odorata (C) e Hymenaea courbaril (D) em diferentes
estádios de germinação. Sementes quiescentes (0), sementes com 48 horas de embebição
(1), sementes com emissão de radícula (2), sementes com 20 mm de radícula (3) e
sementes com 50 mm de radícula (4). Onde nos gráficos C e D (o) representa os
cotilédones e (●) o eixo embrionário. As barras indicam o desvio padrão.
6.3.5. Perfil Protéico
A análise eletroforética em SDS-PAGE (10%) revelou grande número de bandas
protéicas em sementes quiescentes de cumaru, apresentando grande variação de massa
molecular aparente entre 115 e 19 kDa (Figura 17).
As sementes embebidas por 48 horas (1), apresentaram um padrão de bandas protéicas
similar às sementes quiescentes, sendo possível observar uma proteína adicional, cuja
massa molecular aparente foi estimada em 33 kDa. Este resultado sugere a ocorrência de
síntese protéica neste estádio de germinação e os dados da composição protéica obtidos
42
neste estudo comprovam isso. Além disso, as proteínas com massa molecular aparente
entre 69 a 50 kDa são bem evidentes em sementes quiescentes e embebidas, podendo ser
vistas nos demais estádios de germinação, porém apresentando menor concentração.
No estádio 2, correspondente às sementes com emissão de radícula, foi possível
observar uma intensificação das bandas protéicas com massa molecular aparente de 80 e
88 kDa, aproximadamente. Os resultados sugerem que as proteínas foram sintetizadas
neste estádio e mobilizadas nos estádios posteriores.
Nos cotilédones das sementes com 50 mm de radícula, onde o processo de
germinação encontrava-se bem adiantado com parte aérea formada, foi evidenciado um
número menor de bandas protéicas, sugerindo que estas proteínas estavam sendo
mobilizadas durante o processo germinativo e pós-germinativo. Os resultados
encontrados para a mobilização das reservas protéicas destas sementes confirmam isto
(Figura 16 C).
Silva et al. (1998) também demonstraram variação nos resultados eletroforéticos
de proteínas de sementes de Dalbergia miscolobium, devido à existência de bandas
protéicas mais evidentes em determinados estádios de germinação do que em outros, ou
mesmo proteínas comuns a todos os estádios. Como exemplo, uma proteína expressa
apenas na fase em que a plântula encontrava-se com radícula de 50 mm, ou seja, uma
proteína que, provavelmente, esteja relacionada apenas ao processo de crescimento desta
plântula, evidenciando que ao longo do processo de germinação das sementes as
proteínas estão sendo expressas ou mobilizadas de acordo com a sua função dentro deste
processo.
43
M
kDa
0
1
2
3
4
220
160
120
100
80
90
70
60
50
40
30
25
20
Figura 17. Perfil eletroforético (SDS-PAGE 10%) de proteínas nas sementes de Dipteryx
odorata em cinco estádios de germinação. 0-sementes quiescentes; 1-sementes com 48
horas de embebição; 2-sementes com emissão de radícula; 3-sementes com 20 mm de
radícula; 4-sementes com 50 mm de radícula. M-marcadores de massa molecular. As
setas indicam as massas moleculares aparentes.
44
Na análise eletroforética em SDS-PAGE em cotilédones de jatobá (Figura 18),
foram encontradas menor número de bandas de proteínas com massa molecular aparente
menor que os resultados obtidos em sementes de cumaru. A banda de maior massa
aparente (95 kDa) foi encontrada em sementes que apresentavam 20 mm de radícula.
Em sementes quiescentes foram encontradas duas bandas de maior concentração,
uma com massa molecular aparente de 93 kDa, ausente nos estádios 1, 2 e 3 e presente no
último estádio (4) e outra com 16 kDa, que parece estar aumentando de concentração nos
estádios 1 , 2 e 3 apresentando massas crescentes de 16, 16, 16 kDa, respectivamente.
Nas sementes embebidas aparecem um grupo de bandas com variação de massas
de 42 a 21 kDa, que não foram visualizadas nas sementes quiescentes, sugerindo que
estas proteínas possam ter sido sintetizadas no período de embebição da semente. A
análise do conteúdo protéico destas sementes, no período de 48 horas de embebição (1),
revelou aumento no percentual destes teores, talvez o que justifique o aparecimento
dessas bandas neste período e não nos outros. Além disso, foi possível observar que a
partir deste estádio de germinação, houve um decréscimo destes teores em ambos os
compartimentos destas sementes (Figura 16 D). Schlereth et al. (2001), observaram em
sementes de Vicia sativa, o aparecimento de enzimas nos estádios inicial e pósemergencial, sugerindo que estas enzimas sejam ativadas nestes estádios de germinação e
participem da degradação das reservas protéicas.
45
M
0
1
2
3
4
kDa
220
160
120
100
90
80
70
60
50
20
15
10
Figura 18. Perfil eletroforético (SDS-PAGE 10%) de proteínas em sementes de
Hymenaea courbaril em cinco estádios de germinação. 0-sementes quiescentes; 1sementes com 48 horas de embebição; 2-sementes com emissão de radícula; 3-sementes
com 20 mm de radícula; 4-sementes com 50 mm de radícula. M-marcadores de massa
molecular. As setas indicam as massas moleculares aparentes.
6.3.6. Óleos
Considerando os baixos teores de óleos, as sementes de camu-camu podem ser
classificadas como sementes que armazenam pouco óleo. O teor de óleo encontrado nas
sementes quiescentes foi de 3,2%, nas sementes embebidas por 48 horas esse percentual
foi de 2,9% mantendo-se na fase de emissão de radícula e voltando a aumentar
discretamente no último estádio (4), chegando a percentual de 3,6%. Portanto, essas
sementes além de conterem pouco óleo, também mobilizam pouco durante o período de
germinação.
46
De forma semelhante ao camu-camu (M. dubia), sementes de araçá-boi também
apresentaram baixo conteúdo de óleos, 0,9% nas sementes quiescentes (Figura 19-B). No
estádio 1, observou-se um pequeno decréscimo mantendo-se nos estádios 2 e 3, voltando
a aumentar no estádio 4 (1, 09%). Anjos (1997), ao determinar o percentual de óleos nas
sementes de araçá-boi, encontrou valores próximos de 1,9%.
Estabelecendo uma comparação entre araçá-boi e camu-camu, pode-se perceber um
comportamento similar no que se refere à mobilização de óleos, mesmo que o uso desta
reserva seja pouco expressivo. Pelo pouco conteúdo de óleo armazenado e pelo
comportamento de mobilização apresentado pelas sementes de ambas as espécies,
percebe-se que este componente tem pouca contribuição tanto no processo de
crescimento do eixo embrionário como no crescimento pós-emergencial.
As sementes de cumaru apresentaram alto teor de óleo nos dois compartimentos
estudados. Os cotilédones apresentaram em média 41,5% e o embrião extraído de
sementes embebidas por 48 horas, 12,6% (Figura19-C), sendo, portanto uma semente
oleaginosa. Quanto à mobilização dessa reserva, percebe-se que nos cotilédones esses
valores praticamente mantiveram-se em todos os estádios estudados, evidenciando que a
semente não usa os óleos contidos nos cotilédones como suporte energético para a sua
germinação e crescimento pós-emergencial.
No entanto, no que se refere aos óleos contidos no eixo embrionário, estes
decresceram ao longo dos estádios de germinação indicando uso dessa reserva. Ao final
do estádio 4, o percentual de óleo foi de 2,3%, representando um decréscimo de 81,9%.
Pontes et al. (2002) estudando a germinação de Apuleia leiocarpa, encontraram
resultados parecidos, ou seja, a espécie exibiu baixa mobilização de lipídios nos
cotilédones e decréscimo dos óleos do eixo embrionário. Os autores concluíram que as
necessidades de substâncias energéticas requeridas para o desenvolvimento do eixo
embrionário são supridas por lipídios do próprio tecido. Esse decréscimo dos óleos no
eixo embrionário provavelmente justifique o fato de não se ter percebido uma
mobilização acentuada dos carboidratos no eixo embrionário, visto que concomitante ao
uso dos açúcares, pode estar ocorrendo reposição destes pela conversão dos óleos a
carboidratos. Fato semelhante foi observado por Suda & Giorgini (2000), estudando a
mobilização das reservas orgânicas em sementes de Euphorbia heterophylla.
47
A
3
2
1
B
4.0
Teor de óleos (%)
Teor de óleos (%)
4
3.2
2.4
1.6
0.8
0.0
0
0
1
2
3
0
4
C
Teor de óleos (%)
Teor de óleos (%)
40
30
20
10
0
0
1
2
3
2
3
4
Estádios de germinação
Estádios de germinação
50
1
4
Estádios de germinação
D
14
12
10
8
6
4
2
0
0
1
2
3
4
Estádios de germinação
Figura 19. Alterações nos teores de óleos em sementes de Myrciaria dubia (A) Eugenia
stipitata (B), Dipteryx odorata (C) e Hymenaea courbaril (D) em diferentes estádios de
germinação. Sementes quiescentes (0), sementes com 48 horas de embebição (1),
sementes com emissão de radícula (2), sementes com 20 mm de radícula (3) e sementes
com 50 mm de radícula (4). Onde nos gráficos C e D (o) representa os cotilédones e (●)
o eixo embrionário. As barras indicam o desvio padrão.
Os cotilédones de sementes quiescentes de jatobá apresentaram, em média, 11,4%
de óleos (Figura 19-D), valores estes inferiores aos encontrados para sementes de
cumaru. No entanto, esses resultados são expressivos se comparados com os teores
encontrados nos mesmos tecidos de camu-camu e de araçá-boi. Ao longo dos estádios de
germinação percebeu-se diminuição contínua nos conteúdos desses óleos indicando o uso
desse componente de reserva. Esse decréscimo correspondeu a 45% do total dos óleos.
Nos eixos embrionários de sementes de jatobá também se evidenciou mobilização
dessa reserva, porém menos uniforme que nos cotilédones. As sementes embebidas por
48 horas (1) apresentaram percentual de óleos de 8,2%, e nos três estádios posteriores
mantiveram-se os níveis em 6,3%, decrescendo no último estádio para 4,4%.
48
Considerando a mobilização dos carboidratos nos dois compartimentos da
semente, ou seja, que nos cotilédones das sementes de jatobá nos estádios 1, 2 e 3 os níveis
de amido praticamente mantiveram-se constantes, os teores de açúcares solúveis sofreram
decréscimo mais acentuado apenas no último estádio (Figura 14-D e 13-D)
respectivamente, e que nos eixos embrionários também os conteúdos de açúcares solúveis
se mantiveram ao longo do período de germinação, pode-se sugerir a possível conversão
dos óleos em carboidratos, contribuindo para que os níveis desses açúcares fossem
mantidos ao longo do processo germinativo. Suda et al. (2000), estudando a composição e
mobilização de reservas durante a germinação de E. heterophylla, também verificaram
redução nos conteúdos lipídicos e manutenção dos níveis de açúcares solúveis no embrião,
sugerindo a formação de carboidratos a partir dos lipídeos de forma a garantir o aporte
energético para a germinação das sementes desta espécie. Baleroni et al. (1997) estudando
a germinação de sementes de Brassica napus e Silva et al.(1998) estudando germinação de
Dalbergia miscolobium, também abordam a provável degradação dos lipídeos envolvendo
o ciclo do glioxalato.
6.4. Padrão dos ácidos graxos em cotilédones e/ou eixo embrionário de sementes de
camu-camu (M. dubia), araçá-boi (E stipitata), cumaru (D. odorata) e jatobá (H
courbaril)
Os resultados da identificação dos ácidos graxos que compõe os óleos das
sementes das quatro espécies estudadas, revelaram a presença de onze ácidos graxos
diferentes, independentemente do grau de saturação. No entanto, nas sementes de camucamu e araçá-boi, observou-se a predominância de ácidos graxos saturados enquanto que
nas sementes de cumaru e jatobá houve predominância de ácidos graxos insaturados. De
acordo com Gonçalves et al. (2002), estudos de identificação dos ácidos graxos que
compõe os óleos de sementes das espécies: Andira parviflora, Bertholletia excelsa,
Helicostylis tomentosa, Hymenaea parviflora e Parkia pendula revelaram que,
independente da espécie, houve maior proporção de ácidos graxos insaturados.
Para os ácidos graxos linoléico (C18:2), oléico (C18:1), beênico (C22:0), lignocérico
(C24:0) e cerótico (C26:0), não foram encontradas diferenças no conteúdo entre as espécies,
49
estádios de germinação ou interação espécie-estádio de germinação. Nos demais ácidos
onde se encontraram diferenças, os resultados encontram-se nas tabelas a seguir.
A maior porcentagem em valores absolutos de ácido linoléico (59,0%) e ácido
oléico (24,0%) foi encontrada em cumaru nos estádios S4 e S1, respectivamente.
Segundo Buckeridge et al. (2004), embora a composição exata de ácidos graxos varie de
espécie para espécie, os ácidos oléico e linoléico, geralmente ocorrem em maior
quantidade em algumas sementes oleaginosas, podendo compor até 60% da massa, o que
justifica o alto percentual desses ácidos nas sementes de cumaru, tendo em vista serem
estas sementes ricas em óleos. O ácido oléico e linoléico também foram os principais
componentes dos óleos das sementes de D. miscolobium, espécie com alto teor de óleo
em suas sementes (Silva et al., 1998).
Os ácidos beenato ( 38,%) e cerótico (34,%) foram predominantes na semente de
camu-camu no estádio S3 e o ácido lignocérico (29,%) no estádio S2.
As maiores quantidades de ácido láurico (C12:0) foram encontradas nas sementes
de camu-camu e araçá-boi 20,6% e 18,2%, respectivamente (Tabela 2). Pode-se observar
a presença desse ácido em todos os estádios de germinação das sementes de camu-camu e
cumaru; nas sementes de araçá-boi e jatobá não foi encontrado nos estádios S1 e E5,
respectivamente. Nesse aspecto, estas espécies se destacaram das demais espécies
estudadas, contudo, não foram encontradas diferenças entre os estádios de germinação
entre todas as espécies estudadas.
50
Tabela 2. Conteúdo de ácido láurico (C12:0) (%) nos cotilédones e no eixo embrionário
das sementes de camu-camu (M.dubia), araçá-boi (E. stipitata), cumaru (D. odorata) e de
jatobá (H. courbaril) em diferentes estádios de germinação.
Estádios de
Espécies
germinação* camu-camu
araçá-boi
cumaru
jatobá
Médias
S0
33,0 + 0
13,0 + 5,6
2,0 + 0
2,0 + 0
12,6a
S1
15,0 + 0
-
6,0 + 5,6
11,0 + 1,4
9,8a
S2
3,0 + 0
29,0 + 9,9
9,0 + 0
12,0 + 0
16,4a
S3
25,0 + 0
16,0 + 0
9,0 + 1,4
1,0 + 0
12,0a
S4
27,0 + 0
9,0 + 0
9,0 + 0
8,5 + 0,7
12,4a
E5
-
-
9,0 + 1,4
-
9,0a
E6
-
-
11,0 + 0
8,0 + 0
9,5a
E7
-
-
10,5 + 2,1
12,0 + 8,5
11,2a
E8
-
-
11,0 + 0
13,0 + 0
12,0a
Médias
20,6A
18,2A
8,5B
9,0B
12,5
* S0 sementes quiescentes, S1 com 48 horas de embebição, S2 com emissão de radícula, S3 com
20 mm de radícula e S4 com 50 mm de radícula (S0-S4 cotilédones), E5-E8: eixo embrionário
com 48 horas de embebição, emissão da radícula, radícula com 20 e 50 mm, respectivamente. As
médias seguidas pela mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si
pelo teste de Duncan a 5%. Os valores + indicam o desvio padrão.
Para o conteúdo de ácido palmítico não foram encontradas diferenças entre as
espécies, no entanto, quando comparado os estádios de germinação estes mostraram
diferenças significativas (Tabela 3).
O maior percentual encontrado foi no estádio emissão da radícula (E6) (41,5%),
porém este não diferiu dos estádios S1, S2, S4, E7 e E8. O menor percentual de ácido
palmítico foi encontrado nos estádios de semente quiescente (S0) e eixo embrionário com
48 horas de embebição (E5) (15,8% e 17,0%) respectivamente.
Em sementes de cumaru foi observada a presença do ácido palmítico nos dois
compartimentos e em todos os estádios analisados, com valores bem expressivos. Nos
cotilédones ocorreu um aumento crescente nos teores desse ácido nos estádios que
compreende S0 a S4. Em sementes de araçá-boi percebeu-se igual acréscimo.
51
Tabela 3. Conteúdo de ácido palmítico (C16:0) (%) nos cotilédones e no eixo
embrionário das sementes de camu-camu (M.dubia), araçá-boi (E. stipitata), cumaru (D.
odorata) e de jatobá (H. courbaril) em diferentes estádios de germinação.
Estádios de
germinação*
Espécies
Camu-camu
araçá-boi
cumaru
jatobá
Médias
S0
16,0 + 0
21,5 + 9,2
8,0 + 0
12,0 + 0
S1
30,0 + 0
-
15,5 + 9,2
42,5 + 2,1
29,2abc
S2
38,0 + 0
30,5 + 19,1
22,0 + 0
41,0 + 0
32,4abc
S3
17,0 + 0
37,0 + 0
21,0 + 1,4
11,0 + 0
21,4bc
S4
20,0 + 0
42,0 + 0
27,0 + 0
36,5 + 13,4
32,4abc
E5
-
-
E6
-
-
E7
-
E8
Médias
7,0 + 7,1
15,8c
-
17,0c
43,0 + 0
40,0 + 0
41,5a
-
42,5 + 2,1
22,5 + 0,7
32,5abc
-
-
29,0 + 0
44,0 + 0
36,5ab
24,2A
30,5A
24,7A
32,0A
27,9
* S0 sementes quiescentes, S1 com 48 horas de embebição, S2 com emissão de radícula, S3 com
20 mm de radícula e S4 com 50 mm de radícula (S0-S4 cotilédones), E5-E8: eixo embrionário
com 48 horas de embebição, emissão da radícula, radícula com 20 e 50 mm, respectivamente. As
médias seguidas pela mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si
pelo teste de Duncan a 5%. Os valores + indicam o desvio padrão.
Os conteúdos de ácido linolênico (Tabela 4) não mostraram diferenças entre as
espécies estudadas, mas diferiram entre os estádios de germinação. Os conteúdos
encontrados em cotilédones de sementes quiescentes (S0) foram de 18,2% e não
mostraram diferenças dos valores encontrados nos estádios de emissão de radícula (S2) e
radícula com 20mm (S3) ( 10,2% e 9,6%) respectivamente, porém foram superiores aos
encontrados em sementes com radícula de 50mm (S4) (5,6%) e eixo embrionário com
emissão de radícula e radícula com 50 mm (E6 e E8) (5,0% e 5,0%) respectivamente.
Nas sementes de cumaru ocorreu um decréscimo acentuado desses teores ao
longo da germinação nos dois compartimentos estudados, percebendo-se portanto, o
requerimento e importância desse ácido graxo no processo germinativo desta espécie.
Podendo essa redução contribuir na justificativa dos resultados encontrados para o teor de
óleos no eixo embrionário das sementes dessa espécie (Figura 19C), onde verificou-se
grande mobilização desse componente neste compartimento ao longo do período
germinativo.
52
Tabela 4. Conteúdo de ácido linolênico (C18:3) (%) nos cotilédones e no eixo embrionário
das sementes de camu-camu (M.dubia), araçá-boi (E. stipitata), cumaru (D. odorata) e de
jatobá (H. courbaril) em diferentes estádios de germinação.
Estádios de
Espécies
germinação* camu-camu
araçá-boi
cumaru
jatobá
Médias
S0
6,0 + 0
3,5 + 2,1
50,0 + 0
28,0 + 0
18,2a
S1
5,0 + 0
-
9,0 + 4,2
6,0 + 4,2
7,0bc
S2
28,0 + 0
5,0 + 1,4
7,0 + 0
6,0 + 0
10,2abc
S3
6,0 + 0
5,0 + 0
6,0 + 0
25,0 + 0
9,6abc
S4
7,0 + 0
6,0 + 0
5,0 + 0
5,0 + 1,4
5,6c
E5
-
-
16,5 + 14,8
-
16,5ab
E6
-
-
4,0 + 0
6,0 + 0
5,0c
E7
-
-
4,5 + 0,7
8,5 + 4,9
6,5bc
E8
-
-
3,0 + 0
7,0 + 0
5,0c
Médias
10,4A
4,7A
10,8A
10,1A
9,5
* S0 sementes quiescentes, S1 com 48 horas de embebição, S2 com emissão de radícula, S3 com
20 mm de radícula e S4 com 50 mm de radícula (S0-S4 cotilédones), E5-E8: eixo embrionário
com 48 horas de embebição, emissão da radícula, radícula com 20 e 50 mm, respectivamente. As
médias seguidas pela mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si
pelo teste de Duncan a 5%. Os valores + indicam o desvio padrão.
Pelos conteúdos do ácido esteárico encontrado nos cotilédones e/ou eixo
embrionário das espécies estudadas, constatou-se que este ácido seguido do ácido
araquídico (Tabelas 5 e 6) foram os componentes menos abundantes dos óleos destas
espécies. Estudos realizados por Mayworm et al. (1998), mostraram baixo percentual
desses ácidos graxos em algumas famílias como Apocinaceae, Caesalpinaceae (família a
que pertence o jatobá), Fabaceae e Sapindaceae. As sementes de Carapa guianensis
apresentaram baixo percentual de ácido araquídico (Connor et al., 1998).
As espécies em estudo não mostraram diferenças entre si quanto ao conteúdo do
ácido esteárico, porém essas diferenças foram identificadas entre os estádios de
germinação.
O estádio de semente germinada com 50mm de radícula (S4), apresentou o maior
percentual desse ácido (6,7%), porém não diferiu dos estádios E6 e E7 (embrião com 20 e
50 mm de radícula).
53
Não foi observada a presença desse ácido em sementes quiescentes de camu-camu
(S0) e na emissão de radícula (S2) e nas sementes de araçá-boi nos estádios S1 e S3
(sementes embebidas por 48 horas e sementes com 20 mm de radícula) respectivamente.
Porém nos estádios em que se evidenciou a presença desses ácidos, estes apresentaram
valores crescentes.
Tabela 5. Conteúdo de ácido esteárico (C18:0) (%) nos cotilédones e no eixo embrionário
das sementes de camu-camu (M.dubia), araçá-boi (E. stipitata), cumaru (D. odorata) e de
jatobá (H. courbaril) em diferentes estádios de germinação.
Estádios de
Espécies
germinação* camu-camu
araçá-boi
cumaru
jatobá
Médias
S0
-
1,5 + 2,1
-
3,0 + 0
2,0bc
S1
2,0 + 0
-
3,5 + 3,5
1,5 + 0,7
2,4bc
S2
-
2,5 + 0,7
2,0 + 0
2,0 + 0
2,2bc
S3
3,0 + 0
-
2,0 + 0
2,0 + 0
2,2bc
S4
4,0 + 0
11,0 + 0
4,0 + 0
8,0 + 0
6,7a
E5
-
-
1,5 + 0,7
-
1,5c
E6
-
-
1,0 + 0
10,0 + 0
5,5ab
E7
-
-
4,5 + 2,1
2,5 + 0,7
3,5abc
E8
-
-
-
3,0 + 0
3,0bc
Médias
3,8A
3,0A
2,7A
3,6A
3,2
* S0 sementes quiescentes, S1 com 48 horas de embebição, S2 com emissão de radícula, S3 com
20 mm de radícula e S4 com 50 mm de radícula (S0-S4 cotilédones), E5-E8: eixo embrionário
com 48 horas de embebição, emissão da radícula, radícula com 20 e 50 mm, respectivamente. As
médias seguidas pela mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si
pelo teste de Duncan a 5%. Os valores + indicam o desvio padrão.
Jatobá foi a espécie que apresentou maior conteúdo do ácido araquídico (8,2%),
estando presente nos cotilédones em todos os estádios e no eixo embrionário foi
encontrado apenas no estádio de embrião com 20 mm de radícula (Tabela 6).
Nos cotilédones de sementes de cumaru, foi evidenciado um aumento gradativo
do ácido araquídico nos estádios de semente quiescente a semente com 20 mm de
radícula, no eixo embrionário esses teores se mantiveram.
54
O estádio de germinação com maior percentagem de óleo foi o de embrião com
20 mm de radícula (E7) apresentando 9,0%, não diferindo do estádio S3 com (5,8%),
mas, sendo superior aos demais estádios de germinação.
Tabela 6. Conteúdo de ácido araquídico (C20:0) (%) nos cotilédones e no eixo
embrionário das sementes de camu-camu (M. dubia), araçá-boi (E. stipitata), cumaru (D.
odorata) e de jatobá (H. courbaril) em diferentes estádios de germinação.
Estádios de
Espécies
germinação* camu-camu
araçá-boi
cumaru
jatobá
Médias
S0
-
2,5 + 0,7
2,0 + 0
16,0 + 0
4,6b
S1
-
-
2,5 + 0,7
6,0 + 1,4
4,2b
S2
3,0 + 0
1,5 + 0,7
5,0 + 0
7,0 + 0
3,6b
S3
3,0 + 0
4,0 + 0
5,5 + 0,7
11,0 + 0
5,8ab
S4
2,0 + 0
7,0 + 0
3,0 + 0
5,0 + 0
4,4b
E5
-
-
3,0 + 2,8
-
3,0bc
E6
-
-
3,0 + 0
-
3,0bc
E7
-
-
-
9,0 + 2,8
9,0a
E8
-
-
-
-
-
Médias
2,0B
3,2B
3,2B
8,2A
4,5
* S0 sementes quiescentes, S1 com 48 horas de embebição, S2 com emissão de radícula, S3 com
20 mm de radícula e S4 com 50 mm de radícula (S0-S4 cotilédones), E5-E8: eixo embrionário
com 48 horas de embebição, emissão da radícula, radícula com 20 e 50 mm, respectivamente. As
médias seguidas pela mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si
pelo teste de Duncan a 5%. Os valores + indicam o desvio padrão.
As espécies estudadas não mostraram diferenças ente si quanto ao teor do ácido
composto por 28 carbonos sem insaturação (Tabela 7). Quanto aos estádios de
germinação analisados, E6 e E7 (eixo embrionário com emissão de radícula e radícula
com 20mm) apresentaram 20,0% e 20,5% desse ácido, não apresentando diferenças entre
si, sendo superior ao estádio E5 (embrião com 48 horas de embebição), com 1,0%.
Foi possível perceber maiores concentrações desse ácido nos cotilédones de
sementes de camu-camu e araçá-boi, e nas espécies cumaru e jatobá, no eixo
embrionário.
55
Tabela 7. Conteúdo de ácido de cadeia longa saturado (C28:0) (%) nos cotilédones e no
eixo embrionário das sementes camu-camu (M.dubia), araçá-boi (E. stipitata), cumaru
(D. odorata) e de jatobá (H. courbaril) em diferentes estádios de germinação.
Estádios de
Espécies
germinação* camu-camu
araçá-boi
cumaru
jatobá
Médias
S0
27,0
12,0
-
3,0
10,8ab
S1
17,0
-
1,0
1,5
5,2ab
S2
39,0
5,0
3,0
1,0
10,6ab
S3
5,0
13,0
1,5
3,0
4,8ab
S4
4,0
23,0
4,0
22,0
15,0ab
E5
-
-
1,0
-
1,0b
E6
-
-
7,0
33,0
20,0a
E7
-
-
39,5
1,5
20,5a
E8
-
-
4,0
18,0
11,0ab
Médias
18,4A
11,7A
9,3A
9,8A
11,3
* S0 sementes quiescentes, S1 com 48 horas de embebição, S2 com emissão de radícula, S3 com
20 mm de radícula e S4 com 50 mm de radícula (S0-S4 cotilédones), E5-E8: eixo embrionário
com 48 horas de embebição, emissão da radícula, radícula com 20 e 50 mm, respectivamente. As
médias seguidas pela mesma letra maiúscula na linha e minúscula na coluna não diferem entre si
pelo teste de Duncan a 5%. Os valores + indicam o desvio padrão.
Mudanças observadas no percentual dos ácidos graxos, ao longo do processo
germinativo, podem representar um importante papel neste processo, ou seja, o aumento
dos ácidos graxos insaturados pode induzir maior fluidez das membranas das células, por
outro lado, uma saturação progressiva dos ácidos insaturados pode representar uma
resposta de sensibilidade do embrião às mudanças ambientais. Além disso, grandes
quantidades de lipídios nos cotilédones, que são mobilizados nas fases posteriores de
crescimento da plântula, podem estar relacionadas ao controle de movimento de água do
cotilédone para o embrião (Paula et al., 1990; Silva et al.,1998).
56
7. CONCLUSÕES
As sementes de Myrciaria dubia e Eugenia stipitata não possuem eixo
embrionário distinto, as de Hymenaea courbaril apresentam eixo embrionário
indiferenciado e as de Dipteryx odorata diferenciado com pré-folíolos e primórdios de
radícula.
A germinação de sementes Myrciaria dubia e Eugenia stipitata é hipógea
criptocotiledonar
e
a
de
Dipteryx
odorata
e
Hymenaea
courbaril
epígea
fanerocotiledonar.
Todas as espécies apresentaram alta germinabilidade, contudo, diferiram entre si
quanto ao percentual, tempo e velocidade de germinação. Dipteryx odorata se destacou
das demais. No entanto, acredita-se que fatores endógenos ligados às vias metabólicas
podem ter influenciado as taxas de germinação para as diferentes espécies.
A composição das reservas estocadas pelas sementes de Dipteryx odorata e
Hymenaea courbaril revelou alto teor de óleos e proteínas, constituindo um fator
preponderante para que estas espécies obtivessem uma germinação rápida, destacando-se
das demais, isto pode configurar uma estratégia de estabelecimento rápido sob condições
favoráveis adotada por estas espécies.
Myrciaria dubia e Eugenia stipitata possuem sementes com alto teor de amido
sento esta reserva o principal suporte energético para o desenvolvimento do eixo
embrionário dessas duas espécies. Nas espécies Dipteryx odorata e Hymenaea courbaril,
é provável que esta reserva cotiledonar esteja sendo usada no período pós emergencial,
haja vista a maior atividade da enzima α-amilase neste período e a mobilização das
reservas protéicas e lipídicas observadas no eixo embrionário no período de crescimento
deste tecido.
Ocorreu síntese de proteínas nos cotilédones de Hymenaea courbaril no período
de embebição da semente, nos perfis eletroforéticos, também foram detectadas novas
bandas protéicas neste mesmo período, provavelmente, estas sejam proteínas envolvidas
no processo de hidrólise das reserva orgânicas estocadas nestas sementes.
Os conteúdos dos ácidos graxos linoléico (C18:2), oléico (C18:1), beênico (C22:0),
linocérico (C:24:0) e cerótico (C26:0) não foram encontradas diferença entre as espécies,
estágios de germinação e interação espécie estágio de germinação. Já os conteúdos de
57
ácido palmítico (C16:0), linolênico (C18:3), esteárico e ácido graxo de cadeia longa (C28::0),
diferiram entre si apenas nos estádios de germinação.
Portanto, o estudo de aspectos fisiológicos, morfológicos e bioquímicos durante a
germinação das espécies estudadas neste trabalho, mostrou que não só a quantidade mas
também, o padrão das reservas foi alterado no decorrer da germinação. A mobilização
diferenciada das reservas orgânicas, em particular, amido e lipídios, provavelmente
contribuiu para o aumento da velocidade de germinação e crescimento das plantas jovens.
A elevada mobilização destas reservas orgânicas é fator preponderante para a rápida
germinação das sementes.
58
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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9. ANEXOS
70
9.1 ANÁLESE DE VARIÂNCIA
9.1.1. Análise de germinação:
Germinação
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS
QUADRADOS MÉDIOS
F
SIG.
6,866
0,006
QUADRADOS MÉDIOS
F
SIG.
35,829
0,0001
GRUPO
3
920
306,6667
RESÍDUO
12
536
44,66667
TOTAL
15
1456
Tempo inicial transformado:
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS
GRUPO
3
5,088213
1,696071
RESÍDUO
12
0,568057
0,047338
TOTAL
15
5,65627
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS
QUADRADOS MÉDIOS
F
SIG.
GRUPO
3
212,97285
70,99095
189,303
0,0001
RESÍDUO
12
4,50015
0,375012
TOTAL
15
217,473
Tempo médio
Tempo final transformado
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS
QUADRADOS MÉDIOS
F
SIG.
GRUPO
3
27,981824
9,327275
84,382
0,0001
0,110536
RESÍDUO
12
1,326435
TOTAL
15
29,308259
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS
QUADRADOS MÉDIOS
F
SIG.
GRUPO
3
3,527588
1,175863
78,284
0,0001
RESÍDUO
12
0,180246
0,015021
TOTAL
15
3,707834
IVG
9.1.2. Análise dos ácidos graxos:
Ácido láurico (C 12:0)
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS III
QUADRADOS MÉDIOS
F
ESPÉCIE
ESTÁGIO DE GERMINAÇÃO
ESPÉCIE*ESTÁGIOGERMINAÇÃO
ERRO
3
8
14
9
778,014111
97,465623
1065,130016
245,000000
259,338037
12,183203
76080715
27,222222
9,53*
0,45ns
2,79ns
CV% = 43,27304
MÉDIA GERAL = 12,05714
71
Ácido palmítico C( 16:0)
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS III
QUADRADOS MÉDIOS
F
ESPÉCIE
ESTÁGIO DE GERMINAÇÃO
ESPÉCIE*ESTÁGIOGERMINAÇÃO
ERRO
3
8
14
9
536,592717
2072,836591
1888,658099
775,500000
178,864239
259,104574
134,904150
86,166667
2,09ns
3,01*
1,57ns
CV% = 33,28801
MÉDIA GERAL = 27,88571
Ácido linoléico (C18:2)
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS III
QUADRADOS MÉDIOS
F
ESPÉCIE
ESTÁGIO DE GERMINAÇÃO
ESPÉCIE*ESTÁGIOGERMINAÇÃO
ERRO
3
8
14
9
588,235636
1815,632092
1826,912739
1764,000000
196,078545
226,954012
130,493767
196,000000
1,00ns
1,16ns
0,67ns
CV% = 43,75000
MÉDIA GERAL = 32,00000
Ácido linolênico (C18:3)
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS III
QUADRADOS MÉDIOS
F
ESPÉCIE
ESTÁGIO DE GERMINAÇÃO
ESPÉCIE*ESTÁGIOGERMINAÇÃO
ERRO
3
8
14
9
459,010276
1204,705929
1902, 978734
272,000000
153,003425
150,588241
135,927052
30,222222
5,06*
4,98**
4,50**
CV% = 5795530
MÉDIA GERAL = 9,485714
Ácido oléico (C18:1)
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS III
QUADRADOS MÉDIOS
F
ESPÉCIE
ESTÁGIO DE GERMINAÇÃO
ESPÉCIE*ESTÁGIOGERMINAÇÃO
ERRO
3
8
10
7
24,817242
237,6044147
672,1711874
973,000000
8,2724247
29,7005518
67,2171187
139,000000
0,06ns
0,21ns
0,48ns
CV% = 231,0169
MÉDIA GERAL = 5,103448
Ácido esteárico (C18:0)
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS III
QUADRADOS MÉDIOS
F
ESPÉCIE
ESTÁGIO DE GERMINAÇÃO
ESPÉCIE*ESTÁGIOGERMINAÇÃO
ERRO
3
8
10
8
19,54998254
77,85577270
76,73451493
23,5000000
6,51666085
9,73197159
7,67345149
2,9375000
2,22ns
3,31*
2,61ns
CV¨= 53,55980
MÉDIA GERAL = 3,200000
72
Ácido araquídico (C20:0)
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS III
QUADRADOS MÉDIOS
F
ESPÉCIE
ESTÁGIO DE GERMINAÇÃO
ESPÉCIE*ESTÁGIOGERMINAÇÃO
ERRO
3
8
10
8
165,2564433
38,4653590
111,5994200
20,000000
55,0854811
4,80811699
11,1599420
2,5000000
22,03**
1,92ns
4,46*
CV% = 34,87806
MÉDIA GERAL = 4,533333
Ácido beênico (C22:0)
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS III
QUADRADOS MÉDIOS
F
ESPÉCIE
ESTÁGIO DE GERMINAÇÃO
ESPÉCIE*ESTÁGIOGERMINAÇÃO
ERRO
3
8
12
7
374,296144
319,404998
1377,953430
401,500000
124,765381
39,925625
114,829452
57,357143
2,18ns
0,70ns
2,00ns
CV% = 98,23303
MÉDIA GERAL = 7,709677
Ácido lignocérico (C24:0)
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS III
QUADRADOS MÉDIOS
F
ESPÉCIE
ESTÁGIO DE GERMINAÇÃO
ESPÉCIE*ESTÁGIOGERMINAÇÃO
ERRO
3
8
7
4
313,3311589
769,9346004
656,3624911
604,500000
104,4437196
96,2418250
93,7660702
151,125000
0,69ns
0,64ns
0,62ns
CV% = 124,5576
MEDIA GERAL = 9,869565
Ácido cerótico (C26:0)
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS III
QUADRADOS MÉDIOS
F
ESPÉCIE
ESTÁGIO DE GERMINAÇÃO
ESPÉCIE*ESTÁGIOGERMINAÇÃO
ERRO
3
8
13
9
730,434273
1009,877781
3160,689445
1505,000000
243,478091
126,234723
243,129957
167,222222
1,46ns
0,75ns
1,45ns
CV% = 101,7752
MEDIA GERAL = 12,70588
Ácido (C28:0)
FONTE DE VARIAÇÃO
GL
SOMA DOS QUADRADOS III
QUADRADOS MÉDIOS
F
ESPÉCIE
ESTÁGIO DE GERMINAÇÃO
ESPÉCIE*ESTÁGIOGERMINAÇÃO
ERRO
3
8
14
7
828,580074
1311,478962
3371,92,1961
362,000000
276,193358
163,934870
240,851569
51,714289
5,34*
3,17ns
4,66**
CV% = 63,79348
MÉDIA GERAL = 11,27273
73
9.1.3. Cromatogramas dos ácidos graxos que compõe os óleos extraídos de embriões
e/ou cotilédones de sementes de quatro espécies da flora amazônica:
Cromatogramas dos ácidos graxos que compõem os óleos das sementes quiescentes de
Myrciaria dúbia.
Cromatogramas dos ácidos graxos que compõem os óleos das sementes quiescentes de
Eugenia stipitata.
74
Cromatogramas dos ácidos graxos que compõe os óleos das sementes quiescentes de
Dipteryx odorata.
Cromatogramas dos ácidos graxos que compõe os óleos de embriões das sementes de
Dipteryx odorata após 48 horas de embebição.
75
Cromatogramas dos ácidos graxos que compõe os óleos de sementes quiescente de
Hymenaea coubaril.
Cromatogramas dos ácidos graxos que compõe os óleos dos embriões de sementes
Hymenaea coubaril após 48 horas de embebição
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