ESTUDOS SOBRE A GERMINAÇÃO DE SEMENTES DE ERVA-MATE Roberti L1; Santos KCG 1; Lopez DSH1; Perez LM1; Schmidt P2; Figueiredo I2; Peres CK1; Rojas CA1 1 Universidade Federal da Integração Latino Americana. Avenida Tancredo Neves. Foz do Iguaçu. PR. Brasil ² Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuária (INTA). Av. El Libertador 2472 (3384), Montecarlo. Misiones Grupo de pesquisas em Agrobiotecnologia LR e KCGS são bolsistas PROBIC-UNILA e PIBIC-Fundação Araucária, respectivamente [email protected] Introdução A erva-mate (Ilex paraguariensis), árvore de grande importância econômica e cultural para a América latina é uma das muitas espécies nativas que apresentam sementes dormentes. No caso desta planta, isso se deve principalmente ao embrião imaturo, que se detém no estágio cordiforme quando o fruto já se encontra maduro e pronto para a dispersão. Além disso, outros fatores contribuem para a baixa germinação de sementes de erva-mate como o endocarpo lenhoso e possível presença de inibidores no tegumento. A dormência de sementes é muito comum nas espécies florestais nativas e propicia inúmeros benefícios para a planta, tais como: evitar a germinação da semente madura ou quase madura, dentro da planta-mãe (viviparidade) e germinar quando as condições do meio estiverem ótimas. O grau de dormência das sementes de uma espécie não é fixo, podendo variar entre as espécimes e ao longo dos anos. Alguns fatores ambientais envolvidos na quebra da dormência são: luz (que depende da absorção de água pela semente), baixas temperaturas, altas temperaturas, temperaturas alternadas, fogo (quebra a testa da semente), água (lixivia inibidores hidrossolúveis da testa da semente ou do próprio embrião). Os métodos mais comuns empregados são: escarificação química, escarificação mecânica, imersão em água quente ou fria , estratificação a frio ou estratificação quente e fria. Recentemente o uso de microorganismos também tem sido empregado no tratamento de sementes. O fungo endofítico Trichoderma harzianum é amplamente usado no controle de doenças de sementes e para aumentar o rendimento e crescimento de plantas. O uso de bactérias diazotróficas do gênero Azospirillum, em leguminosas, pode aumentar a velocidade de germinação das sementes. O objetivo deste trabalho foi estabelecer pré-tratamentos que reduzam o período de dormência das sementes de erva-mate, que pode chegar a um ano ou mais. Para isto foram colhidas sementes no mês de janeiro de 2013 em Jardin America, Argentina, e armazenadas em câmara fria. Como ponto de partida foi avaliada a viabilidade das sementes, em menos de 1 mês de armazenamento, pelo método do tetrazólio, sendo a mesma de 20%. O experimento foi realizado no laboratório de biologia da Unila e continua em andamento no laboratório de química do IFPR, onde encontra-se a BOD. Germinação Após os pré-tratamentos, as sementes foram lavadas duas vezes com 50 mL de água autoclavada e colocadas em caixas de germinação com substrato composto por húmus (3/4) e areia (1/4), que foi umidificado com 50 mL de água. As caixas foram acondicionadas em BOD, com fotoperíodo de 16 horas (exceto tratamento sob escuridão), temperatura de 27°C e 60% de umidade. Figura 3: Caixas de germinação Resultados e Discussão De um total de 307 sementes seccionadas longitudinalmente para visualização da coloração do sal de tetrazólio, 62 apresentaram embrião vivo (coloração rosa ou vermelha), 124 apresentaram embrião morto (necrosado ou não corado) e 121 não foram encontrados. Material e Métodos Viabilidade das sementes A viabilidade das sementes foi inferida a partir do teste de tetrazólio, que se fundamenta na alteração da coloração dos tecidos das sementes em presença de uma solução de sal de tetrazólio, o qual é reduzido pelas enzimas desidrogenases dos tecidos vivos. Tecidos mortos ou muito deteriorados não se colorem. Os tecidos do embrião viável absorvem a solução de tetrazólio lentamente e tendem a desenvolver uma coloração mais leve (rosa) . Foram expostas ao sal de tetrazólio cerca de 400 sementes com a extremidade oposta à micrópila cortada. A análise da coloração foi realizada à partir de cortes longitudinais com o auxílio de um microscópio estereoscópico. Ao todo 307 sementes foram caracterizadas quanto a coloração e consistência dos tecidos. O protocolo empregado para o teste foi modificado à partir de Medeiros (2001) e está sendo elaborado um artigo sobre ele . Figura 4: Viabilidade das sementes de acordo com a porcentagem de embriões vivos, mortos e não encontrados Figura 5: Estágios de desenvolvimento dos embriões Figura 1: Semente corada, em corte longitudinal, com embrião em estágio cordiforme Figura 2: Semente não corada, em corte longitudinal, com embrião necrosado Preparação das sementes para os Pré-tratamentos • 1000 sementes foram colocadas em etanol 70% por 30 segundos e seguidamente em hipoclorito de sódio por 15 minutos. • Posteriormente as sementes foram lavadas cinco vezes com 200 mL de água autoclavada. Na última lavagem foram descartadas as sementes que flutuaram na água de lavado. Pré-tratamentos Após a desinfecção as sementes foram para os pré-tratamentos, compostos por 100 sementes cada e duração de 10 minutos: 1) Sementes com a ponta cortada em água destilada estéril; 2) Água destilada estéril (sob escuridão, no substrato); 3) Ácido clorídrico 0,1 M; 4) Água a 70°C; 5) Inoculação com uma suspensão bacteriana de Azospirillum brasilense (1x107 CFU/mL); 6) Inoculação com uma suspensão bacteriana de Gluconacetobacter diazotrophicus (1x107 CFU/mL); 7) Inoculação com uma suspensão conidial de Trichoderma harzianum (2x107 CFU/g); 8) Água destilada estéril (controle). A proporção de cada estágio de desenvolvimento corresponde ao relatado na literatura, onde o maior número de embriões encontra-se em estágio cordiforme, período chamado de embriogênese tardia, pois os frutos já sofreram maturação e o embrião ainda encontra-se nos estágios iniciais de desenvolvimento, caracterizando o período de dormência das sementes. Para os tratamentos em andamento, à partir da viabilidade das sementes estabelecida de 20 %, esperamos obter uma germinação mais rápida e uniforme. Os resultados que obtivermos poderão auxiliar na quebra de dormência de sementes de erva-mate e de outras espécies nativas com características germinativas similares. Referências bibliográficas Bryant, J. A. Fisiologia da Semente. São Paulo: EPU, 1989. Catapan, M. I. S. Influência da temperatura, substrato e luz na germinação de sementes de Ilex paraguariensis St. Hil. 1998. 97 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) – Departamento de Engenharia Florestal, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 1998. Daniel, Omar. Erva-mate: sistema de produção e processamento industrial. Dourados: UFGD; UEMS, 2009. Fowler, J.A.P.; Sturion, J. A.. Aspectos da formação do fruto e da semente na germinação da erva-mate. Colombo: Embrapa Florestas, 2000. (Comunicado Técnico, 45). Hu, C. Light-mediated Inhibition of in vitro Development of Rudimentary Embryos of Ilex opaca. Amer. J. Bot, 63:651-656, 1976. Mazuchowski, J. Manual da Erva-Mate (Ilex paraguariensis, St. Hil.). Curitiba: EMATER, 1988. Medeiros, A. Dormência em sementes de Erva-Mate (Ilex paraguariensis, St. Hil.). Colombo: Embrapa Florestas, 1998. (Embrapa Florestas.Documentos, 36). Medeiros, A. C. S.; Silva, L. C. . Efeitos da secagem na viabilidade das sementes de Ilex paraguariensis St. Hil. Bol. Pesq. Fl., Colombo, n. 42, jan./jun. p35-46, 2001. Niklas, C. O. Estudios embriologicos y citologicos em la yerba mate Ilex paraguariensis (Aquifoliaceae) . Bonplandia, 6 (1): 45-56, 1987. Sansberro, P.A. et al. In vitro culture of rudimentary embryos of Ilex paraguariensis: responses to exogenous cytokinins. Journal Plant Growth Regulation, v.17, p.101-105, 1998. Agradecimento: Ao Programa de Bolsas de Iniciação Científica da Universidade Federal da Integração Latino-Americana (Unila)