Viabilidade Polínica de Aechmea Blanchetiana

III SIMPÓSIO SOBRE A BIODIVERSIDADE DA MATA ATLÂNTICA. 2014
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Viabilidade Polínica de Aechmea Blanchetiana (Bromeliaceae).
I . F. Ribeiro¹*, L. F. T. Menezes2 & G. Matallana ² ³.
1 Centro Universitário Norte do Espírito Santo, Universidade Federal do Espírito Santo
² Laboratório de Ecologia de Restinga e Mata Atlântica (LERMA/CEUNES)
³ Bolsista DCR FAPES/CNPq
*Email para correspondência: [email protected]
Introdução
As bromélias (Bromeliaceae) são predominantemente neotropicais, bem representadas na
Mata Atlântica do sudeste do Brasil (Fontoura et al. 1991; Benzing 2000). Distribuem-se
desde o Chile e Argentina, na América do Sul, Caribe e América Central, chegando a
alcançar o México e o sudeste norte-americano. Apenas uma espécie, a Pitcarnia feliciana
(A. Chevalier) Harms & Mildbraed. ocorre na costa leste da Guiné, na África. A família é
composta por 60 gêneros e 3000 espécies, sendo que no Brasil ocorrem cerca de 40
gêneros e 1200 espécies (Benzing 2000).
A família Bromeliaceae é conhecida por sua extensa radiação adaptativa, podendo ocupar
diversos ambientes, apresentando hábitos que variam de terrestre a epífito. Podem ser
encontradas desde o nível do mar até altitudes que chegam a 4000 metros, em regiões
úmidas e desérticas, em locais com muita ou pouca luminosidade, apresentando
adaptabilidade a vários tipos de ambientes (Medina, 1990; Leme e Marigo, 1993).
O sucesso desta família em colonizar diversos ambientes é resultado de mecanismos
adaptativos como: (1) a presença de tricomas especializados na absorção de água e
nutrientes; (2) a disposição das folhas em formato de roseta formando tanques
acumuladores de água (fitotelma); (3) folhas suculentas; (4) metabolismo CAM e (5)
heterofilia (Smith & Downs, 1974; Benzing, 2000; Crayn et al, 2000). Apresentam folhas
alternas e espiraladas, em geral formando uma roseta basal em forma de cisterna que
acumula água e matéria orgânica criando um meio favorável para manutenção de fauna
própria (Tomlinson 1969). As folhas lanceoladas apresentam tricomas peltados na
superfície, cuja função principal é a absorção de água e sais minerais (Benzing, 1990), uma
vez que as raízes são quase sempre reduzidas estrutural e funcionalmente.
Dentro das monocotiledôneas, Bromeliaceae é considerada uma das famílias mais
conspícuas e bem definidas. Sua distribuição espacial é determinada por fatores intrínsecos
e extrínsecos à planta, tais como o mecanismo de reprodução utilizado (e.g. sexuado ou
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vegetativo) (Wilbur 1977; Henriques et al. 1984; Crawley & May 1987), a presença de
substrato apropriado (Fischer 1994) e as condições de luminosidade, temperatura e
umidade favoráveis no microhábitat (Pittendrigh 1948; Johanson 1974; Sugden 1979;
Ackerman 1986; Almeida 1997; Cogliatti-Carvalho 1999).
Como a maioria das angiospermas, as bromélias possuem flores bissexuadas, e
mecanismos de autoincompatibilidade e autogamia tem sido relatada para a família
(Martinelli, 1994, Benzing, 2000, Matallana et al. 2010). São polinizadas principalmente
por vertebrados, sendo estas espécies uma fonte importante de néctar para os beija-flores.
Porém, também são conhecidas espécies visitadas por insetos, bem como por morcegos (
Kessler & Kromer, 2000).
O estudo da viabilidade polínica constitui um importante parâmetro de fluxo gênico
(Martins et al. 1981). A viabilidade do pólen diminui com o tempo, reduzindo a eficiência
deste. Segundo, Silva et al 2000, a causa da não-fixação dos frutos é a ausência de grãos de
pólen viáveis. Portanto, esta pesquisa foi realizada visando estudar o desenvolvimento do
grão de pólen, com relação a sua viabilidade.
Material e Métodos
Área de estudo. O trabalho foi desenvolvido em numa área de Restinga na Ilha de Guriri,
ao norte do Espírito Santo. O local de estudo situa-se próximo a base do projeto Tamar
(18º45’S, 39º44’W), e áreas residenciais. É constituído por vegetação arbórea e herbácea.
O clima da região é quente e úmido, com estação seca no outono-inverno e estação
chuvosa na primavera-verão. A temperatura média anual varia entre 22º C e 24º C e a
precipitação média anual está entre 1.000 e 1.250 mm (Nimer 1989). As restingas são
ecossistemas típicos da costa atlântica brasileira (Araujo 1998) originados pelo acúmulo de
sedimentos cristalinos e da transgressão marinha no Quaternário.
Viabilidade polínica. A viabilidade polínica da espécie Aechmea blanchetiana foi
realizada a partir de coletas de 30 botões florais em campo e levados ao laboratório. De
cada botão floral foi retirado uma antera com o auxilio de bisturi.
Para a montagem das lâminas utilizou-se o carmin acético 4% que foi pingado na lamina
com o auxilio da pipeta e a antera colocada e macerada utilizando gilete e uma pinça, com
finalidade do tingimento do citoplasma dos grãos de polens. Este corante tinge o DNA dos
grãos de pólen viáveis que estão localizados no núcleo destas células. Após a antera ser
macerada é utilizado a lamínula para cobrir o local. Após a montagem da lâmina esta foi
passada três vezes por uma fonte de calor. A visualização das laminas foram realizadas no
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microscópio de luz, onde cada campo de visão foi subdividido em quatro partes com
finalidade de tornar a contagem de pólen mais precisa. Após as observações somou-se o
total de grãos de pólen viáveis e inviáveis por lâmina para a realização dos testes
estatísticos. Foi utilizado o teste estatístico Shapiro Wilks, no programa Systat versão
12/2007, para determinar se os dados possuem distribuição normal e um teste t para
confirmar a hipótese que a freqüência dos grãos de pólen viáveis é diferente da dos grãos
de pólen inviáveis.
Figura 1. Frequência de polens viáveis (v) e inviáveis (i) diferença significativa entre os
mesmos. 12/2007.
Resultados e Discussão
Utilizado o teste colorimétrico onde o corante reage com componentes celulares presentes
nos grãos de polens maduros, foi determinado que polens com coloração forte como rosa e
vermelho eram viáveis e os transparente ou sem coloração eram polens inviáveis.
Pode ser visto a partir de observações na contagem de polens que em todas as lâminas
possuíam mais grãos de pólen viáveis do que inviáveis sendo que a média de pólen viáveis
foi de 4111,267 e de inviáveis 534,5. Após verificar a normalidade e homoteticidade foi
realizado um teste t e foram obtidos os seguintes resultados: (t= 21,37 p <0,0001 e gl=58).
A viabilidade polínica influencia o sucesso reprodutivo da planta, quando uma quantidade
de grãos de pólen viáveis acima do demandado for depositada sobre o estigma, o tamanho
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do fruto, o número de sementes, e a percentagem de frutos aumentam (Akamine e
Girolame 1957; Rodrigues-Riano e Dafni, 2000; Rigamato e Tyagi, 2002).
A avaliação da viabilidade do grão de pólen é o fator primordial para que este consiga
germinar no estigma (Dafni 1992) sendo assim uma prática decisiva para o sucesso
reprodutivo da planta. A partir do resultado do teste t pode ser afirmado que a espécie
Aechmea blanchetiana produz mais polen viáveis por botão floral sendo possível citar que
esta espécie possui uma eficiência nos cruzamentos entre espécie e interespécie, esperando
assim um processo meiótico regular.
Conclusão
Os resultados evidenciaram que a espécie Aechmea blanchetiana tem possibilidade de um
alto sucesso reprodutivo, o que deve ser avaliado com a continuação deste trabalho que
pretende realizar testes de polinização controlada e germinação de sementes.
Agradecimentos
Agradecemos a Fundação de Apoio a Pesquisa do Espírito Santo FAPES pelo apoio
financeiro e ao Centro Universitário Norte do Espírito Santo CEUNES/UFES pelo apoio
logístico.
Literatura Citada
Ackerman, J. D. 1986 Coping with the epiphytic existence: pollination strategies.
Selbyana. (9) :52-60.
Akamine, E. K. E. & Girolami. D. G. 1957. Problems in fruit set in yellow passion fruit
Hawaii. Farm Science. 3-5 p.
Almeida. D. R. Composição, riqueza e diversidade de comunidades de bromeliáceas em
diferentes ambientes da área de mata atlântica da vila dois rios, Ilha Grande Rio de
Janeiro. 1997. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Ciências Biológicas)
- Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro 1997.
Araujo, D. S. D.; Scarano, F. R.; Sá, C. F. C.; Kurtz, B. C.; Zaluar, H. L. T.; Montezuma,
R. C. M. & Oliveira, R. C. 1998 Comunidades vegetais do Parque Nacional da
Restinga de Jurubatiba, p. 39-62. In: F.A. Esteves (ed.). Ecologia das Lagoas
Costeiras do Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba e do município de Macaé
(RJ). Rio de Janeiro, Universidade Federal do Rio de Janeiro.
III SIMPÓSIO SOBRE A BIODIVERSIDADE DA MATA ATLÂNTICA. 2014
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Benzing, D. H. 2000. Bromeliaceae: Profile of an Adaptive Radiation. Cambridge,
Cambridge University Press.
Benzing, D. H. 1990. Vascular epiphytes - general biology and related biota. Cambridge
University Press, Cambridge. 8 (1) :55-56.
Botto, V. O. 1997. Cruzamiento interspecíficos en Eucalyptus sp. Actas del XI Congreso
Forestal
Mundial,
Antalya,
Turquía
8:1-9.
Disponível
http://www.fao.org/forestry/docrep/wfcxi/publi/v8/es/v8s_e5.htm
(acesso
em
em
dezembro/2006).
Cogliatti-Carvalho L. Distribuição espacial e substrato preferencial de Neoregelia johannis
(Bromeliacea) em uma área de Floresta Atlântica secundária ilha Grande, Rio de
Janeiro. 1999. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciências
Biológicas). Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro 1999.
Crawley, M. J. & May, R. M. 1987. Population dynamics and plant community structure:
competition between annuals and perennials. Journal of theoretical Biology. (125):
475-489.
Crayn, D. M; Terry, R. G; Smith, J. A. C. & Winter, K. 2000. Molecular Systematic
Investigations in Pitcairnioideae (Bromeliaceae) as a basis for Understanding the
Evolution of Crassulacean Acid Metabolism (CAM). In: Wilson, K.L., Morrison,
D.A. (eds), Monocots: Systematics and Evolution, Collingwood: CSIRO
Publishing.
Dafni, A. 1992. Pollination ecology: a practical approach. Oxford university press inc.
New York, 1ª Ed. 250p.
Fischer. E. Polinização, fenologia e distribuição espacial da bromeliáceas numa
comunidade da Mata Atlântica, litoral sul de São Paulo. Dissertação (Mestrado em
Ecologia)- Universidade Estadual de Campos, São Paulo 1994.
Fontoura, T; Costa, A. & Wendt, T. 1991. Preliminary checklist of the Bromeliaceae of
Rio de Janeiro state, Brazil. Selbyana. (12):5-45.
Henriques, R. P. B; Meirelles, M. L. & Hay, J. D. 1984. Ordenação e distribuição de
espécies das comunidades vegetais na praia da restinga de Barra de Maricá RJ.
Revista Brasileira de Botânica. 7(1): 27-36.
Johansson, D. R. 1974. Ecology of vascular epiphytes in West African rain Forest. Acta
Phytogeographica. Suecia. (59): 1-129.
364
RIBEIRO ET AL.:VIABILIDADE POLÍNICA DE AECHMEA BLANCHETIANA.
Kessler, M. & Kromer, T. 2000. Patterns and ecological correlates of pollination modes
among bromeliad communities of Andean Forests in Bolivia. Plant biology. (2):
659-669.
Leme, E. M. C & Marigo, L. C. 1993. Bromélias na natureza. Maringo comunicações.
183p.
Martin, F. Staining and observing pollen tubes in the style by means of fluorescence. Stain
Tecnology, v. 34, p.125, 1959.
Martinelli, G. Reproductive biology of Bromeliaceae in the Atlantic Rainforest of southern
Brazil. Ph.D dissertation, University of St. Andrews, Scotland, 1994
Martins, M. E; Prera, L. E. H. & Kageyama, P. Y. 1981. Manejo de pólen de Pinus para
fins de melhoramento genético. Circular Técnica n.18, IPEF, Piracicaba
Medina, E. 1990. Eco-fisiologia y evolution de lãs Bromeliaceae. Boletin Academia
Nacional Ciências, Argentina. (59): 72-100.
Nimer, E. 1989. Climatologia do Brasil. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, Rio
de Janeiro, Rio de Janeiro, 421 p.
Pittendrigh C. S. 1948 The bromeliad Anopheles malaria complex in Trinidad. Society for
the Study of Evoluion. 1(2): 58–89.
Rigamato, R. R. & Tyagi, A. P. 2002. Pollen fertility status in coastal plant species of
Rotuma island. S. Pac. J. Nat. Sci. 30-33 p.
Rodrigues-Riano, T. & Dafni, A. 2000. A new procedure to asses pollen viability. Sex
plant reprod. 241-249 p.
Silva, C. T. et al. 2000. Avaliação da viabilidade do pólen como possível indicativo de
tolerância a altas temperaturas em genótipos de tomateiro. R. Bras. Fisiol. Veg.
(12): 156-165.
Smith, L. B. & Downs, Pticairnioideae. 1974. Flora Neotropica. (monograph 14 part 1).
Hafner Press, New York.
Sugnen, A. M. 1979. Aspects ofthe ecology ofvascular epiphytes in Columbian cloud
forest. L The distribution of the epiphytic flora. Biotropica. (11): 173-188.
Tomlindon, P. B. Commelinales-Zingiberales. In Anatomy of the monocotyledons. (C.R.
Metcalfe, ed.). Clarendon Press, Oxford, v.3, 1969.
Wilbur, H. M. 1977. Interactions between food level and population density in Rana
sylvatica. Ecological Society of America, 58(1): 206–209.