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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA, MEDICINA VETERINÁRIA E
ZOOTECNIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
BIOMETRIA DE FRUTOS E SEMENTES, E TOLERÂNCIA À
DESSECAÇÃO E AO CRIOCONGELAMENTO DE SEMENTES
DE TRÊS ESPÉCIES ARBÓREAS
SEVERINO DE PAIVA SOBRINHO
CUIABÁ – MT
2014
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE AGRONOMIA, MEDICINA VETERINÁRIA E
ZOOTECNIA Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
BIOMETRIA DE FRUTOS E SEMENTES, E TOLERÂNCIA À
DESSECAÇÃO E AO CRIOCONGELAMENTO DE SEMENTES
DE TRÊS ESPÉCIES ARBÓREAS
SEVERINO DE PAIVA SOBRINHO
Engenheiro Agrônomo
Orientadora: Drª. MARIA CRISTINA DE FIGUEIREDO E ALBUQUERQUE
Tese apresentada à Faculdade de Agronomia, Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade Federal de Mato Grosso para obtenção do título de Doutor em Agricultura Tropical.
C U I A B Á - MT
2014
Dados Internacionais de Catalogação na Fonte.
P149b Paiva Sobrinho, Severino de. Biometria de frutos e sementes, e tolerância à
dessecação e ao criocongelamento de sementes de três espécies arbóreas / Severino de Paiva Sobrinho. -- 2014
103 f. : il. color. ; 30 cm.
Orientador: Maria Cristina de Figueiredo e Albuquerque. Tese (doutorado) - Universidade Federal de Mato
Grosso, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical, Cuiabá, 2014.
Inclui bibliografia.
1. crioarmazenamento. 2. crioprotetores. 3. secagem. 4. morfometria. I. Título.
Ficha catalográfica elaborada automaticamente de acordo com os dados fornecidos pelo(a)
autor(a).
Permitida a reprodução parcial ou total, desde que citada a fonte.
A Deus, pelo dom da vida e por permitir que mais uma etapa da minha formação
profissional seja concluída.
À Universidade Federal de Mato Grosso e ao Programa de Pós-graduação em
Agricultura Tropical, pela oportunidade a mim concedida, e aos professores que me
auxiliaram nesta jornada.
À professora Maria Cristina de Figueiredo e Albuquerque, pela orientação, pela
dedicação, pelos ensinamentos, pela amizade e pela confiança nesses anos de
estudo.
À minha esposa Maira Cristina Mauriz Pinheiro, pela paciência e compreensão.
À Universidade do Estado de Mato Grosso – UNEMAT, pela disponibilização de
espaço e pelos equipamentos para o desenvolvimento deste trabalho.
Aos amigos, pelo companheirismo, pela boa convivência e pela ajuda durante todos
os momentos necessários.
Aos professores Virginia Helena de Azevedo, Elisangela Clarete Camili, Lúcia
Filgueiras Braga e Petterson Baptista da Luz, pela participação na banca de defesa,
pelas sugestões e pelas contribuições.
Agradeço...
BIOMETRIA DE FRUTOS E SEMENTES, E TOLERÂNCIA À DESSECAÇÃO E AO CRIOCONGELAMENTO DE SEMENTES DE TRÊS ESPÉCIES ARBÓREAS
RESUMO – Os objetivos no presente trabalho foram determinar os aspectos biométricos dos frutos e sementes, verificar os efeitos da redução do teor de água das sementes, do tratamento com crioprotetor antes do armazenamento em nitrogênio líquido, e da forma de descongelamento sobre a viabilidade e vigor de sementes de Lafoensia pacari, Alibertia edulis e Genipa americana. Os frutos foram coletados no município de Cáceres-MT e levados ao laboratório para mensuração da massa e dimensões dos frutos e sementes. As sementes das três espécies foram dessecadas até os teores de água igual a 6, 8, 10, 12, 14 e 16%, e essas semeadas em substrato composto por areia e vermiculita na proporção 1:1 (v:v). No estudo de crioarmazenamento, as sementes foram submetidas a dois tipos de crioprotetores e a dois modos de descongelamento, sendo cada crioprotetor um estudo individual. As concentrações de dimetilsulfóxido (DMSO) foram: 0, 5, 10, 15, 20 e 25%, e as de sacarose: 0, 0,25, 0,50, 0,75, 1,0 e 1,25 M. As sementes foram imersas por 3h em solução e armazenadas em nitrogênio líquido por 120h, em seguida, descongeladas de forma rápida (38 °C em 30 min) e lenta (25 °C em 4h). Após a semeadura, avaliou-se a porcentagem e o índice de velocidade de emergência, comprimento, massa da matéria fresca e seca de plântulas. Os maiores coeficientes de variação ocorrem para número de sementes por fruto e massa da matéria fresca de semente. A emergência das sementes de L. pacari, A. edulis e G. americana não são afetadas pela redução no teor de água até 6%. As sementes de L. pacari e G. americana devem ser tratadas com solução de 19 e 10% de DMSO, respectivamente, e descongeladas de modo lento, as de A. edulis com 6% de DMSO, não importando o modo de descongelamento. As sementes de L. pacari devem ser tratadas com 0,92 M de sacarose e descongeladas de modo lento ou rápido. Em A. edulis, a porcentagem e o índice de velocidade de emergência são máximos quando as sementes são descongeladas de modo rápido sem a necessidade de sacarose. O modo rápido apresenta melhor resultado de emergência quando sementes de G. americana são tratadas com solução de 0,67 M de sacarose.
Palavras-chave: crioarmazenamento, crioprotetores, secagem, morfometria.
BIOMETRICS OF FRUITS AND SEEDS, AND TOLERANCE TO DESICCATION AND CRYOFREEZING OF SEEDS FROM THREE TREE SPECIES
ABSTRACT - The objectives on this work were to determine the biometric characteristics from fruits and seeds, verifying the effects of reducing water content from seeds, treatment with cryoprotectant before storage in liquid nitrogen, and the way of thawing on the viability and vigor from Lafoensia pacari, Alibertia edulis and Genipa americana seeds. Fruits were collected in the municipality of Cáceres-MT and taken to the laboratory for mass measurement and fruits and seeds dimensions. Seeds of the three species were desiccated up to water contents equal 6, 8, 10, 12, 14 and 16% and these sown in substrate composed by vermiculite and sand in the ratio 1: 1 (v: v). In the study of cryostorage, the seeds were submitted in two types of cryoprotectants and two thawing ways, thus to each cryoprotectant an individual study. The concentrations of dimethylsulfoxide (DMSO) were 0, 5, 10, 15, 20 and 25% and the sucrose: 0, 0.25, 0.50, 0.75, 1.0 and 1.25 M. The seeds were immersed for 3 hours in solution and stored in liquid nitrogen for 120 hours, and then thawed in a fast way (38 ° C in 30 minutes) and a slow way (25 ° C for 4h). After seeding, we evaluated the percentage and the index on emergence speed, length, fresh matter mass and seedlings dry. The highest coefficients of variation occur for number of seeds per fruit and fresh matter mass of seed. The seeds development of L. pacari, A. edulis and G. americana are not affected by the reduction in water content up to 6%. L. pacari and G. Americana seeds must be treated with a solution of 19 and 10% on DMSO, respectively, and thawed in a slow way, A. edulis with 6% on DMSO, regardless of thawing way. L. pacari seeds must be treated with 0.92 M sucrose and thawed in a slow or fast way. In A. edulis, the percentage and emergence speed index are maximum when the seeds are thawed in a fast way without sucrose need. The fast way presents better emergence result when G. americana seeds are treated with solution of 0.67 M sucrose. Keywords: cryostorage, cryoprotectants, drying, morphometry.
SUMÁRIO
Página
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 8
2 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................. 10
2.1 Características das Espécies .............................................................................. 10
2.1.1 Lafoensia pacari St Hil...................................................................................... 10
2.1.2 Alibertia edulis (L.C.Rich.) A.Rich. ex. DC. ....................................................... 11
2.1.3 Genipa americana L. ........................................................................................ 12
2.2 Biometria de Frutos e Sementes. ........................................................................ 14
2.3 Relações Água - Semente................ ................................................................... 14
2.4 Tolerância à Dessecação .................................................................................... 16
2.5 Armazenamento .................................................................................................. 18
2.6 Criopreservação e Conservação de Germoplasma ............................................. 19
3 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................................... 26
3.1 Local e Coleta dos Frutos .................................................................................... 26
3.2 Avaliação Biométrica dos Frutos e das Sementes .............................................. 27
3.3 Redução do Teor de Água em Sementes ........................................................... 29
3.4 Crioarmazenamento em Nitrogênio Líquido ........................................................ 32
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 35
4.1 Biometria de Frutos e Sementes ......................................................................... 35
4.1.1 Lafoensia pacari ............................................................................................... 35
4.1.2 Alibertia edulis .................................................................................................. 42
4.1.3 Genipa americana ............................................................................................ 47
4.2 Redução do Teor de Água em Sementes .......................................................... 53
4.2.1 Lafoensia pacari ............................................................................................... 53
4.2.2 Alibertia edulis .................................................................................................. 56
4.2.3 Genipa americana ............................................................................................ 60
4.3 Crioarmazenamento em Nitrogênio Líquido ........................................................ 63
4.3.1 Tratamento de sementes com dimetilsulfóxido ................................................ 63
4.3.2 Tratamento de sementes com sacarose .......................................................... 74
5.CONCLUSÕES ...................................................................................................... 87
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 89
8
1 INTRODUÇÃO
A redução das áreas de matas nativas no Cerrado põe em risco diversas
espécies de vegetais, as quais apresentam potencial fármaco, madeireiro e
alimentício, dentre estas espécies, estão mangava brava (Lafoensia pacari St. Hil.),
marmelada bola (Alibertia edulis (L.C.Rich.) A.Rich. ex DC.) e jenipapo (Genipa
americana L.). Devido à redução das populações no habitat natural, surge a
necessidade de se conhecer melhor as espécies, bem como a preservação dessas.
Na busca de conhecimentos sobre espécies vegetais que auxiliam na
classificação, na identificação, na produção de sementes, nos estudos de sucessão
ecológica e na regeneração dos ecossistemas florestais, destaca-se a
caracterização biométrica de frutos e sementes, sendo útil para avaliar a
variabilidade genética dentro de populações de uma mesma espécie, para estudos
de dispersão e para distinguir espécies pioneiras das não pioneiras.
A conservação de sementes em bancos de germoplasma é uma maneira de
assegurar a não extinção de recursos genéticos. No armazenamento de sementes,
uma questão essencial é o teor de água dessas, pois sementes com nível elevado
não suportam o armazenamento por período prolongado. Outro fato referente ao
elevado teor de água é que sementes nessa condição não podem ser armazenadas
em nitrogênio líquido, por formar cristais de gelo, os quais são letais para as células,
sendo fundamental verificar se as sementes toleram ou não a redução do teor de
água antes do armazenamento.
As sementes são classificadas em três grupos quanto à tolerância à
dessecação e à baixa temperatura. No primeiro, estão as sementes ortodoxas, que
toleram baixos teores de água e a redução da temperatura, no segundo, tem-se as
9
recalcitrantes, ou sensíveis à dessecação e, no terceiro, estão as que apresentam
comportamento intermediário entre o ortodoxo e o recalcitrante.
Após a dessecação adequada, as sementes podem ser armazenadas,
porém, quando isso é feito em nitrogênio líquido, pode comprometer a qualidade
fisiológica, e, diante desse fato, as sementes devem ser tratadas com crioprotetores
antes do crioarmazenamento. Crioprotetores como dimetilsulfóxido, quando usados
em concentrações elevadas, podem ser tóxicos às sementes, mas existem também
crioprotetores à base de açúcar que não provocam toxidez.
O armazenamento em nitrogênio líquido é uma forma barata e segura de
conservar sementes, pois ocupa pouco espaço, não há preocupação com ataques
de doenças, como pode ocorrer em jardins clonais ou desastres climáticos, os quais
podem, subitamente, dizimar toda a coleção que se encontra a campo. Por ser um
método prático, simples e rápido, o crioarmazenamento torna-se apropriado para a
conservação de sementes. Além disso, apresenta grande potencial de uso na
formação de bancos de germoplasma por conservar o material durante longos
períodos de tempo. Outro ponto importante no armazenamento em nitrogênio líquido
é o modo de descongelamento, pois, caso seja utilizado de maneira inadequada,
compromete o sucesso do crioarmazenamento das sementes.
Diante do exposto, objetivou-se determinar os aspectos biométricos dos frutos
e sementes, verificar os efeitos da redução do teor de água das sementes, do
tratamento com crioprotetor antes do armazenamento em nitrogênio líquido, e da
forma de descongelamento sobre a viabilidade e vigor de sementes de L. pacari, A.
edulis e G. americana.
10
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Características das Espécies
2.1.1 Lafoensia pacari St. Hil.
Pertencente à família Lythraceae é popularmente conhecida como mangava
brava, pacari, candeia-de-caju, dedaleiro, dedal, pacuri, entre outros. É uma espécie
arbórea nativa que chega à altura de 10 a 18 m, com diâmetro de tronco de 0,30 a
0,60 m A floração ocorre de outubro a dezembro e o amadurecimento de abril a
junho. Os frutos são classificados como seco do tipo cápsula lenhosa deiscente
(Lorenzi, 2002). As sementes desta espécie são oblongas, aladas, com testa
expandida em duas asas laterais de coloração amarelo a pardo-avermelhado
(Carvalho, 1994).
A mangava brava se enquadra no grupo ecológico das espécies clímax
exigente em luz, secundária tardia, a qual pode germinar sob o dossel da floresta, ou
seja, com baixa intensidade luminosa; mas suas plântulas necessitam de luz direta
para o crescimento (Swaine e Wihitmore, 1988). Ocorre nas florestas de altitude, nos
estados de Minas Gerais, São Paulo, Mato Grosso do Sul até Santa Catarina; é
recomendada para reflorestamentos mistos na recomposição de áreas degradadas e
de mata ciliar em locais bem drenados ou com inundações periódicas de rápida
duração (Carvalho, 2003).
As sementes de L. pacari não apresentam dormência (Lorenzi, 2002), sendo
classificadas como ortodoxas, tolerando dessecação para valores de teor de água
abaixo de 10% (Salomão et al., 2003).
11
Segundo Wielewicki et al. (2006), as sementes de L. pacari apresentam
porcentagem de germinação média de 56% logo após o beneficiamento, quando
semeadas em areia e mantidas à temperatura de 25°C. Seneme et al. (2010)
verificaram que sementes recém-colhidas apresentam 73% de germinação quando
semeadas em areia, a 20°C, e podem ser armazenadas em câmara a 20°C por 12
meses sem que ocorra perda significativa da viabilidade. As informações evidenciam
que, de um local para outro, as sementes apresentam diferenças quanto ao
percentual de germinação.
L. pacari é bastante utilizada na medicina tradicional, sendo usadas as
diversas partes da planta, como a casca do caule para preparar um macerado
utilizado para a cicatrização de feridas, febre, úlcera gástrica, gastrite, inflamação do
útero e convulsões de vesícula biliar (Guarim Neto e Morais, 2003), como antiviral
(Müller et al., 2007), antiúlceras e anti-inflamatório (Jesus et al., 2009) e como tônico
para depressão (Galdino et al., 2009).
Pesquisadores da Universidade Federal de Goiás, em parceria com outros
pesquisadores, estão estudando L. pacari para produção de fitoterápicos para uso
em animais em substituição ao uso dos antibióticos sintéticos (Pharmacia Brasileira,
2011). Outro estudo importante com L pacari, desenvolvido por Meneses et al.
(2006), trata da aplicação do extrato da planta no controle de Heliobacter pylori,
bactéria causadora de vários problemas gastrointestinais, cujo controle, atualmente,
é feito por meio de antibióticos, como amoxicilina e claritromicina, associados com
outros medicamentos, os quais são de custo elevado (Martins et al., 2010) e causam
diversos efeitos colaterais (Santos et al., 2011a). A espécie tem mostrado potencial
de ação contra várias estirpes de Staphylococcus aureus causadora de sérias
infecções (Lima et al., 2006).
2.1.2 Alibertia edulis (L.C.Rich.) A.Rich. ex DC.
A espécie Alibertia edulis pertence à família Rubiaceae, sendo conhecida
popularmente como marmelo, marmelada, marmelada bola ou marmelada de
bezerro. Possui porte arbóreo, podendo atingir até 8 m de altura, com folhagem
bonita e flores brancas, o que a torna uma espécie adequada ao paisagismo. Seus
frutos são do tipo bacoide, inicialmente, com coloração verde e, à medida que
amadurecem, adquirem coloração amarronzada (Silva et al., 2008; Araújo e Pires,
12
2009), com número elevado de sementes pequenas, achatadas e coloração pardo-
amareladas (Pereira, 1984).
É uma espécie não pioneira (Leles et al., 2011) pertencente ao grupo
ecológico das ombrófilas de subdossel/subbosque (Rodrigues et al., 2010), que
ocorre em todo o bioma Cerrado, podendo ser encontrada nas regiões Norte,
Centro-Oeste e Sudeste do Brasil. Entretanto, de acordo com estes autores, A.
edulis se desenvolve melhor em áreas de matas ciliares ou de galeria nas quais, em
determinado período do ano, a umidade do solo é muito elevada (Rodrigues et al.,
2007).
As sementes de A. edulis toleram redução do teor de água, não apresentam
dormência e têm germinação elevada, superando 75%. Quando recém-colhidas e
colocadas para germinar em solo argiloso sob tela com 50% de sombreamento
apresentaram 75,7% de emergência (Naves et al., 1992). Ferronato et al. (1997)
verificaram que as sementes recém-colhidas apresentaram percentual de
germinação acima de 90% e, após o armazenamento por 11 meses nas condições
de temperatura de 18 ± 3 °C e do ar, o percentual de germinação decresceu para
valores entre 77 e 80%. Embora sem comprovação do caráter ortodoxo das
sementes de A. edulis, os resultados existentes apontam que essa tenha esse
comportamento quando dessecadas.
O fruto de A. edulis é saboroso e pode ser consumido in natura, embora
apresente pequena quantidade de polpa; esta pode ser processada na forma de
geleia, doces e licores (Amaral e Guarim, 2007; Silva et al., 2008), além de fazer
parte da dieta da fauna nativa do Cerrado (Souza-Silva e Ferreira, 2004). As
sementes quando torradas podem ser utilizadas em substituição ao café (Felfili et
al., 2000).
2.1.3 Genipa americana L.
O jenipapeiro é uma espécie arbórea da família Rubiaceae de até 20 m de
altura, com diâmetro de 0,20 a 0,40 m, ramificação abundante e verticilada (Souza et
al., 1996; Martins et al., 2002). O fruto é uma baga comestível, de forma, tamanho,
cor e massa variável (Gomes, 1989), compondo-se de um invólucro carnoso com
diversas sementes chatas e polidas, recobertas por uma camada polposa
adocicada, com casca mole, pardacenta e aromática (Santos, 2001). O fruto se
destaca por possuir sabor agradável e ser pouco perecível, rico em sais minerais e
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vitaminas; é utilizado na fabricação de refrescos, licores, doces e sorvetes, todos
com grande aceitação, principalmente no mercado nordestino (Prudente, 2002). É
considerado como uma importante fonte de cálcio na dieta humana apresentando
cerca de 680 mg 100 g-1 (Oliveira et al., 2006) e de vitamina C (Lorient e Linden,
1996).
Essa espécie é considerada secundária tardia, com características de clímax
de crescimento moderado (Carvalho, 1994). As sementes desse grupo ecológico
não apresentam dormência e a viabilidade dessas é curta no habitat natural (Ferraz
et al., 2004). Encontra-se amplamente distribuída na América Central tropical e na
América do Sul, estando presente em todo o Brasil, naturalmente ou cultivada,
desde a Amazônia até São Paulo e Mato Grosso, em várias formações florestais.
Ocorre em áreas do litoral e margens dos rios, em terras elevadas, desde que estas
estejam sujeitas a inundações periódicas (Barbosa, 2008).
As sementes recém-colhidas de jenipapo apresentam percentual de
germinação acima de 90% (Vieira e Gusmão, 2006; Santos et al., 2011b) e possuem
longevidade relativamente curta (Vieira e Gusmão, 2006), o que também foi
observado por Silva et al. (2001a), quando armazenaram sementes de jenipapo em
sacos de plástico com diferentes teores de água durante seis meses. Salomão et al.
(2003) citaram que esta espécie apresenta sementes com tolerância parcial à
dessecação, ou seja, tem comportamento intermediário e é intolerante ao frio.
O jenipapeiro é uma espécie que pode ser utilizada na arborização urbana,
sendo uma boa opção para os pequenos agricultores, devido ao valor comercial da
madeira, frutos e uso para produção de cosméticos e tinturas (Costa et al., 2005;
Salomão e Padilha, 2006), e em programa de reflorestamento de áreas de
preservação permanente e em reservas legais (Valeri et al., 2003).
A utilização de plantas nativas na recuperação de áreas degradadas é uma
prática relativamente recente e tem sido motivo de estudos relacionados,
principalmente, à seleção de espécies aptas a repovoar com sucesso este tipo de
ambiente (Melo et al., 2004). O jenipapeiro suporta longos períodos sob condições
de alagamento, sendo promissora para recuperação de áreas degradadas em
ambientes de mata ciliar (Barbosa et al., 1989). Sua polpa é usada contra icterícia,
afecções do estômago, baço e fígado. O chá das raízes é utilizado como purgativo;
as sementes esmagadas como vomitório; o chá das folhas como antidiarreico; o
fruto verde ralado é utilizado contra asma; as brotações são desobstruintes do
14
sistema respiratório; e o suco do fruto maduro é tônico para estômago e diurético
(Sandri, 1998; Epstein, 2001). O chá da casca apresenta efeito diurético e é usado
para emagrecimento (Guarim Neto, 2006).
2.2 Biometria de Frutos e Sementes
A caracterização biométrica de frutos e sementes possibilita a diferenciação
de espécies congêneres (Cruz et al., 2001; Alves et al., 2007), subsidiam estudos de
dispersão e estabelecimento de plântulas (Fenner, 1993), e identificação de
sucessão vegetal em florestas tropicais (Baskin e Baskin, 2001). Para Rodrigues et
al. (2006), as diferenças biométricas estão relacionadas a fatores ambientais, como
também às reações da população ao estabelecimento em um novo ambiente,
principalmente quando a espécie tem uma ampla distribuição.
Fazer uso de dados biométricos para estimar produtividade e rendimentos
potenciais da fruta se constitui em informações básicas para qualquer atividade cujo
objetivo seja a preservação e uso sustentável desta frutífera (Rivas e Barilani, 2004).
Outro aspecto é que características como a massa e tamanho permitem a
diferenciação das sementes na formação de lotes mais homogêneos, possibilitando
a uniformidade e o aprimoramento da emergência, e vigor das sementes e obtenção
de mudas de tamanho semelhante ou de maior vigor (Andrade et al., 1996; Carvalho
e Nakagawa, 2012).
2.3 Relações Água – Semente
As sementes são estruturas que possuem comportamento higroscópico, ou
seja, seu conteúdo de água sofre alterações de acordo com as variações de
umidade relativa do ar no ambiente, em função da temperatura (Carvalho e
Nakagawa, 2012), entretanto, nem toda água da semente pode ser perdida com
facilidade. A remoção de parte da água existente nas sementes se faz necessária
quando essas são armazenadas; para que não ocorra a rápida perda da viabilidade
(Roberts, 1973). A redução do teor de água nas sementes se faz necessária para o
armazenamento tradicional, e também quando são crioarmazenadas, para que não
haja formação de cristais de gelo no interior da célula provocando danos nesta
(Molina et al., 2006).
15
A higroscopicidade das sementes determina a capacidade de estarem em
permanente troca de água com a atmosfera que a rodeia. A predominância do fluxo
de água é determinada pelo gradiente de potencial hídrico entre as sementes e o ar
atmosférico. Quando a diferença de potencial é nula, cessa o processo de
transferência de água e as sementes entram em equilíbrio higroscópico com o meio.
(Garcia et al., 2004). Estas relações de perda e ganho de água por parte das
sementes também estão relacionadas com os tipos de água existentes nos tecidos.
As sementes apresentam vários sítios de sorção de água pelas
macromoléculas e, em virtude desse fato, Vertucci (1990; 1993) descreveu cinco
tipos de água. O tipo 1 caracteriza a água ligada quimicamente por grupos iônicos,
sendo importante para a manutenção da integridade estrutural das macromoléculas
(água estrutural). A água tipo 2 interage com sítios hidrofílicos de proteínas e
apresenta características do estado vítreo, desde que o teor de água esteja abaixo
de 10% (Marcos Filho, 2005). A água ligada, constituída pelos tipos 1 e 2, em
princípio, não sofrem solidificação, em razão da formação dos estados vítreos em
temperaturas abaixo do ponto de congelamento da água pura (Villela e Marcos
Filho, 1998). A remoção desse tipo de água pode comprometer estruturas
importantes das sementes, o que leva à perda de viabilidade ou à formação de
plântulas anormais.
A água tipo 3 tem capacidade para umedecer as macromoléculas e formar
pontes com sítios hidrofóbicos de macromoléculas. Nos teores correspondentes à
água tipo 3, ocorrem atividades catabólicas significativas, havendo consumo de
substâncias de reserva e produção de toxinas (radicais livres). A total remoção da
água tipo 3 é letal para a grande maioria das sementes recalcitrantes maduras
(Pammenter et al., 1991; Vertucci, 1993). Além disso, os teores de água relativos
aos tipos 1, 2 e 3 são afetados pela composição química da semente e temperatura,
entre outros fatores (Villela e Marcos Filho, 1998).
A água tipo 4 apresenta propriedades similares a uma solução concentrada
de água e pode ser identificada pela baixa temperatura de solidificação, ocupando,
possivelmente, poros ou capilares e não interage diretamente com a superfície das
proteínas. Neste nível de hidratação, ocorrem determinados processos de
biossíntese, necessários à germinação, como a síntese proteica. A remoção da água
tipo 4 causa a morte de embriões imaturos e de plântulas. A água tipo 5 tem
16
comportamento semelhante a uma solução diluída de água e pode ser considerada
água livre (Vertucci, 1993).
Complementando essas descrições, Marcos Filho (2005) detalhou os teores
de água das sementes em cada tipo. A água do tipo 1 é aquela encontrada em
sementes muito secas (teor abaixo de 7,5% e potencial hídrico abaixo de -150 MPa),
na qual a atividade metabólica é restrita e sua remoção pode provocar deterioração
nos tecidos. A água do tipo 2 é aquela cujo teor na semente se encontra entre 7,5 e
20%, e apresenta potencial hídrico variando de -11 a -150 MPa, tendo a função de
solvente, porém, este tipo de água não sofre congelamento quando as sementes
são submetidas a temperaturas abaixo de zero, desde que o teor de água seja
inferior a 10%. A partir da água tipo 3 (sementes com 20 a 30% de umidade e -4 a -
11 MPa de potencial hídrico), a atividade fisiológica das sementes começa a se
alterar de forma prejudicial, em virtude de uma maior taxa de respiração. A água
considerada tipo 4 (teor de água variando de 33 a 41% e retida com tensões entre -
1,5 a -4 MPa) proporciona características de solução concentrada e, nessa
condição, a germinação já pode ter início, e a água tipo 5 (teor de água superior a
41% e tensões maiores que -1,5 MPa) apresenta características de uma solução
diluída e o processo germinativo ocorre somente na presença desse tipo de água.
2.4 Tolerância à Dessecação
As sementes das diferentes espécies variam quanto à tolerância à
dessecação e esta diferença ocorre desde a formação, ainda na planta-mãe. Assim,
é importante o conhecimento do grau de tolerância, pois esse é elemento
fundamental no planejamento do armazenamento das sementes.
Para a maioria das sementes, pode-se dividir o período de desenvolvimento
em três fases: histodiferenciação, expansão celular e secagem na maturação.
Todavia, essas três fases só ocorrem nas sementes ortodoxas, nas quais a redução
do teor de água ocorre de forma natural e programada, na fase final do
desenvolvimento (Castro et al., 2004). A capacidade de tolerar a dessecação é
adquirida ainda na planta-mãe, no final da embriogênese, quando as sementes
entram em dessecamento natural, como ocorre em sementes consideradas
ortodoxas, porém, essa tolerância é perdida quando se inicia a germinação,
geralmente após a protrusão da raiz (Castro e Hilhorst, 2004).
17
As sementes potencialmente ortodoxas colhidas antes de completar a
maturação, portanto, antes de adquirir a característica de tolerar a dessecação, vão
se comportar como semente recalcitrante (Castro e Hilhorst, 2004). As sementes
recalcitrantes são aquelas que não apresentam um período de tolerância à redução
do teor de água, possuindo metabolismo sempre ativo e, portanto, precisam ser
mantidas úmidas e com possibilidade de trocas gasosas para manter a respiração.
Como as sementes apresentam variação quanto à tolerância à redução do
teor de água (José et al., 2007), essas são agrupadas em recalcitrantes, ortodoxas e
em um terceiro grupo formado pelas sementes com comportamento intermediário
(Ellis et al., 1990).
As sementes classificadas como ortodoxas são capazes de manter a
viabilidade após desidratação para teor de água de aproximadamente 5% e
expostas a baixas temperaturas (-18 °C) e, as recalcitrantes não suportam
desidratação e baixas temperaturas de armazenamento (Roberts, 1973; Bonjovani e
Barbedo, 2008; Pupim et al., 2009). Existem ainda outras espécies de plantas cujas
sementes podem tolerar desidratação em níveis relativamente baixos de teor de
água, mas são danificadas por exposição a temperaturas abaixo de zero quando
estão secas. Sementes que apresentam este comportamento foram classificadas
como intermediárias (Ellis et al., 1990; 1991). Para Mai-Hong et al. (2006) e Usberti
et al. (2006), estas sementes podem ser dessecadas até o mínimo de 10% de teor
de água.
Estas sementes, que ficam situadas entre as sementes verdadeiramente
ortodoxas e recalcitrantes, apresentam comportamento ortodoxo quando
armazenadas com grau de umidade entre 9 e 13%, mas, quando desidratadas a 7%,
perdem significativamente a viabilidade. A este tipo de semente, Dickie e Smith
(1995) denominaram como subortodoxa.
Quando as sementes ortodoxas passam a tolerar baixo conteúdo de água na
fase final de maturação, pode se observar o acúmulo de moléculas consideradas
protetoras, como açúcares e proteínas LEA (late embryogenesis abundant proteins).
O acúmulo de moléculas de açúcar não redutor, como oligossacarídeos e,
especialmente, o dissacarídeo sacarose, coincide com uma redução de
monossacarídeos. Proteínas LEA são do tipo deidrinas, hidrofílicas, resistentes ao
calor e sem atividade catalítica aparente, e são, atualmente, consideradas como
proteínas típicas de tolerância ao dessecamento, pois não são restritas às
18
sementes, sendo encontradas em outros tecidos vegetais e em alguns animais.
Baseadas na hipótese de reposição de água, estas moléculas assumem importante
função na tolerância ao dessecamento, e parece haver uma interação entre as
proteínas LEA e os açúcares para estabilizar as membranas durante o
dessecamento (Shih et al., 2008).
A secagem deve ser realizada de modo a não promover retirada brusca de
água do interior da semente, pois pode provocar desorganização e
descompartimentalização cada vez maiores de todo o sistema de membranas
(Oliveira et al., 2009). Para Ellis e Hong (2006), as sementes ortodoxas podem ter o
teor de água reduzido para percentuais entre 3 a 7% sem que ocorra perda da
viabilidade em virtude da remoção de grande parte da água existente na semente.
Nas sementes recalcitrantes, a água subcelular está fortemente associada às
superfícies macromoleculares assegurando, em parte, a estabilidade de membranas
e macromoléculas. A perda de água estrutural durante o processo de secagem
causaria a alteração de sistemas metabólicos e de membranas, resultando no início
do processo de deterioração (Farrant et al., 1988). A viabilidade dessas sementes é
reduzida quando o teor de água atinge valores inferiores àqueles considerados
críticos e, quando iguais ou inferiores àqueles considerados letais, há perda total da
viabilidade (Hong e Ellis, 1992).
2.5 Armazenamento
Diversas técnicas são estudadas na busca de melhores condições de
armazenamento, sendo que a principal técnica de conservação de sementes durante
o armazenamento é, ainda, a redução do metabolismo, a qual é obtida removendo
parte da água da semente ou reduzindo a temperatura (Kohama et al., 2006).
Sabe-se que o armazenamento de sementes por períodos prolongados e
com teores de água elevados é praticamente inviável, pois, nessas condições, o
metabolismo das sementes continua intenso (Carlesso et al., 2008), o que leva a um
consenso de que o grau de umidade é o fator mais importante na longevidade das
sementes ortodoxas (Chaves e Usberti, 2003). No estudo sobre conservação de
sementes, é fundamental que se conheça o teor de água crítico e letal. Entende-se
como teor de água crítico aquele que causa perda significativa na capacidade
germinativa da semente e como teor de água letal aquele em que ocorre perda total
19
da germinação (Pritchard, 1991). O conhecimento desses limites de água nas
sementes para cada espécie é indispensável para o planejamento e a execução da
secagem e armazenamento dessas, pois o teor de água é fator determinante do
comportamento das sementes recalcitrantes (Bovi et al., 2004; Martins et al., 2009).
O armazenamento à temperatura subzero proporciona a manutenção da
viabilidade de sementes com diferentes teores de água (Hong et al., 2005),
existindo, para cada temperatura de armazenamento, um teor de água crítico para
extensão do período de viabilidade dessas (Ellis e Hong, 2006). Quando se utiliza a
conservação de sementes de espécies florestais em temperaturas criogênicas, os
resultados têm se mostrado promissores (Salomão, 2002; Gonzaga et al., 2003;
Fonseca et al., 2012).
2.6 Criopreservação e Conservação de Germoplasma
A conservação dos recursos genéticos florestais pode ser feita de maneira in
situ ou ex situ, não havendo impedimento para o uso das duas formas
simultaneamente; sendo a primeira realizada no habitat da espécie e a segunda,
fora. A conservação de espécies florestais deve ser conduzida, preferencialmente, in
situ, permitindo, assim, a dinâmica natural das populações, e, consequentemente, a
evolução (Fernandez e Gonzalez-Martinez, 2009). Quando o ambiente natural tem
as relações ecológicas comprometidas por ações antrópicas, ou por outros fatores, é
prudente que também se utilize a conservação ex situ, garantindo a sobrevivência
das populações (Pinto et al., 2004; Segarra-Moragues et al., 2005).
A conservação ex situ pode ser realizada com armazenamento de sementes
em câmaras frias, em crioarmazenamento ou in vitro. Quando as sementes
apresentam recalcitrância, uma saída é o plantio a campo destas espécies ou o
cultivo de meristemas em meio de cultura (Ferreira, 2011). Estas formas de
conservação são conhecidas como banco de germoplasma.
Os bancos de germoplasma são unidades físicas para guarda e
conservação de uma base genética ampla e diversificada, visando trabalhos de
melhoramento para geração de novas cultivares mais adaptadas, resistentes e
produtivas ou para uso futuro (Epamig, 2013). Os bancos de germoplasma podem
ser classificados em banco ativo e de base, e os dois tipos são compostos por:
conservação de germoplasma em câmara fria, in vitro ou por meio da
20
crioconservação, sendo estes três modos de conservação ex situ utilizados como
uma complementação ao modo in situ (Brown e Hardner, 2000).
Grande parte dos bancos de germoplasma conservam suas sementes sob
condições controladas, ou seja, são mantidas à temperatura de 10 °C e umidade
relativa do ar de 40% (Goldfarb et al., 2008), dependendo do tipo de banco e da
espécie. Mas, de acordo com Gonzaga et al. (2003), esse modelo de banco de
germoplasma não impede a perda por erosão genética de parte do pool de genes da
espécie armazenada e recomendam a utilização de bancos criogênicos para a
conservação de espécies vegetais, que consiste em submeter as sementes a
temperaturas muito baixas, -196 °C em nitrogênio líquido ou a -170 °C no vapor de
nitrogênio líquido, conservando as sementes por tempo indefinido (Rocha et al.,
2009).
O armazenamento de material vegetal em nitrogênio líquido ou na fase de
vapor de nitrogênio líquido é denominado de criopreservação. Esse método tem sido
utilizado para a conservação de diferentes partes de vegetais, tais como: sementes,
eixo embrionário, material para propagação vegetativa, pólen, embriões somáticos e
tecidos embrionários (Yamazaki et al., 2009; Hazubska-Przybyl et al., 2010; Kong e
Aderkas, 2011; Salaj et al., 2011). Esse método é dividido em clássico e
contemporâneo, no qual o primeiro é baseado no congelamento lento e o segundo
na vitrificação por meio de agentes químicos.
Método clássico
Os primeiros protocolos de criopreservação de tecidos vegetais,
denominados de métodos clássicos, utilizavam o congelamento em duas etapas: na
primeira, o congelamento lento, sendo a temperatura reduzida em velocidade
definida (1 a 10 °C min-1) para valores próximos de -40 °C, usando, para tanto, um
congelador programável (criostato); na segunda, o congelamento rápido que se
realiza com imersão direta do material no nitrogênio líquido (Engelmann, 1997).
No congelamento lento, à medida que a temperatura decresce,
aproximando-se a 0 °C, a célula e o meio externo atingem um estado de super-
resfriamento e, posteriormente, ocorre a formação de gelo no meio extracelular,
enquanto o conteúdo da célula super-resfriada se mantém descongelado,
provavelmente porque a parede celular e a membrana plasmática impedem que os
cristais de gelo, nos espaços intercelulares, penetrem na célula e desencadeiem o
21
congelamento do citoplasma. Na fase de congelamento lento, a água continua
migrando para a região intercelular e congelando até que não haja água livre no
interior da célula; esse processo leva à desidratação promovendo a vitrificação por
meio do resfriamento. Após a fase de congelamento lento, o tecido vegetal pode ser
imerso diretamente no nitrogênio líquido (Carvalho, 2006). Em virtude do avanço do
conhecimento sobre armazenamento em nitrogênio líquido, o método clássico vem
sendo substituído pelo contemporâneo.
Método contemporâneo
É baseado na vitrificação (Fahy et al., 1984; Sakai et al., 1991a, 1991b),
sendo a desidratação realizada com substâncias químicas concentradas seguida de
rápido congelamento. Como consequência, os fatores que afetam a formação dos
cristais de gelo intracelular são evitados. Nesse processo, o ponto crítico é a
desidratação do material e não o congelamento em si, como ocorre no método
clássico, sendo necessário desidratar o material para um teor de água apropriado e
compatível à obtenção de elevadas taxas de sobrevivência. Uma vantagem da
vitrificação sobre o método clássico é dispensar o uso de criostatos, facilitando o
processo de criopreservação com redução de custos (Engelmann, 1997).
Para o armazenamento de sementes em nitrogênio líquido, é necessário que
toda água congelável dos tecidos seja removida por meio da desidratação osmótica
ou física, seguida de congelamento ultrarrápido (Kaviani, 2011), porém, a
quantidade de água congelável é variável de uma espécie para outra. Em sementes
de Lactuca sativa, o teor de água deve ser inferior a 20% b.u. (Stanwood, 1985),
entre 9 a 11% b.u. para Anethum graveolens (Almeida et al., 2007), 3 a 15% b.u.
para sementes de Alnus glutinosa (Chmielarz, 2010) e entre 12 a 14% b.u. em
aquênios de Anacardium othonianum (Silva et al., 2013).
A criopreservação em nitrogênio líquido é considerada um método adequado
para a preservação de germoplasma em longo prazo (Vasanth e Vivier, 2011; Padro
et al., 2012), sem que ocorram quaisquer alterações (Santos e Salomão, 2010; Wen
e Wang, 2010; Khoddamzadeh et al., 2011). Deve-se ressaltar que o
armazenamento de sementes em nitrogênio líquido não pode ser encarado como o
método que irá substituir as demais formas de conservação ex situ. A escolha por
determinado método de conservação está na dependência das espécies que se
deseja conservar, do período de conservação da parte do vegetal a ser conservado,
22
da disponibilidade de mão de obra e dos recursos financeiros disponíveis. O avanço
da tecnologia para criopreservação de plantas ou parte delas tem revelado muitos
métodos possíveis para a armazenagem (Chmielarz, 2009), podendo as sementes
sobreviverem por 3.400 anos, segundo estimativa de Walters et al. (2004).
Para que se possa atingir esse longo período de criopreservação, é
necessário obter um protocolo para congelamento e descongelamento. Uma
dificuldade na elaboração desse protocolo é que as sementes apresentam
comportamento distinto entre as espécies (Kholina e Voronkova, 2008; Voronkova e
Kholina, 2010). Tais diferenças de comportamento entre vegetais, ou mesmo entre
partes de uma mesma espécie, tem dificultado o desenvolvimento de um protocolo
de criopreservação com caráter universal (Goldfarb et al., 2010). Um bom exemplo
disso são os trabalhos realizados com a espécie Hancornia speciosa no qual Silva et
al. (2010) não obtiveram sucesso na criopreservação de embriões, enquanto Sartor
et al. (2012) realizaram a criopreservação de gemas com êxito. Existem sementes
que, quando submetidas ao criocongelamento, o potencial germinativo decresce
(Salomão, 2002; Wetzel et al., 2003; Meletti et al., 2007). Nesses casos, a saída
para redução dos efeitos do armazenamento em nitrogênio líquido é o tratamento
prévio das sementes com agentes crioprotetores.
a. Crioprotetores
Os crioprotetores podem ser definidos como substâncias químicas que
reduzem a injúria sofrida pela célula, durante o congelamento e descongelamento.
Em função da capacidade de penetrar nas membranas celulares, os crioprotetores
são divididos em dois grupos: o primeiro composto por crioprotetores capazes de
atravessar as membranas celulares, como propileno glicol, etileno glicol, glicerol e
dimetilsulfóxido (DMSO), e o segundo formado por amido, polivinilpirrolidona (PVP) e
óxido de polietileno, que são crioprotetores incapazes de atravessar as membranas
celulares.
O glicerol tem comportamento distinto, uma vez que só atravessa as
membranas se for adicionado à temperatura ambiente, sendo incapaz de atravessar
as membranas celulares se for usado à temperatura de 0 °C. Os crioprotetores que
não penetram nas células atuam desidratando-as em temperaturas próximas ao
congelamento e, dessa forma, são capazes de reduzir a atividade de água no
interior da célula (Efendi, 2003).
23
As substâncias mais usadas como crioprotetores são dimetilsulfóxido,
polietileno glicol (PEG), sacarose, sorbitol e manitol. Estas substâncias realizam
ações osmóticas; no entanto, algumas delas, tais como o dimetilsulfóxido, podem
penetrar nas células e proteger a integridade celular durante a criopreservação
(Rajasekharan, 2006).
Os açúcares possuem importante papel na aquisição de resistência das
sementes à dessecação e ao congelamento em nitrogênio líquido (Suzuki et al.,
2005), pois a utilização de uma concentração elevada de sacarose aumenta
consideravelmente a concentração intracelular e atua como principal agente
responsável pela tolerância do tecido à dessecação (Suzuki et al., 2006).
A utilização de sacarose na concentração de 0,5 M ou dimetilsulfóxido a 5%
na crioproteção de gemas de mangabeira (Hancornia speciosa) foi eficiente para o
criocongelamento (Sartor et al., 2012). Por sua vez, Silva (2010) verificou que a
prévia imersão de embriões de mangabeira em solução a 0,75 M de sacarose
manteve a germinação desses em 98% após o criocongelamento, mas, quando
tratados com 15% de dimetilsulfóxido, os embriões não sobreviveram. Em estudo
realizado com sementes de cebola (Allium cepa), Molina et al. (2006) verificaram que
a utilização de solução crioprotetora com concentração de 50% de glicerol não foi
eficiente na proteção das sementes submetidas ao criocongelamento.
b. Descongelamento de sementes
No processo de criopreservação das sementes em bancos de germoplasma,
além da preocupação em utilizar um crioprotetor adequado, também se deve ter a
preocupação com o descongelamento das sementes, pois, nesse momento, pode
haver formação de cristais de gelo. Quando o descongelamento é realizado em
temperatura ambiente (modo lento), existe a possibilidade do recongelamento
durante esse período e de ocorrerem danos fisiológicos em função da formação de
cristais de gelo (Molina et al., 2006; Almeida et al., 2007).
Os estudos publicados demonstram que cada espécie necessita de uma
forma de descongelamento. Kholina e Voronkova (2008), Voronkova e Kholina
(2010) e Kholina e Voronkova (2012) submeteram sementes de 103, 11 e 12
espécies, respectivamente, congeladas em nitrogênio líquido, ao descongelamento
lento durante duas horas nas condições ambiente de laboratório (18 °C). Nesses
três estudos, não se observou nenhum dano fisiológico às sementes. Em sementes
24
de Thymus lofocephalus armazenadas em nitrogênio líquido, foi utilizado o
descongelamento lento à temperatura ambiente por, aproximadamente, 18 horas e
também não ocorreram danos às sementes (Coelho et al., 2012).
Gonzaga et al. (2003) trabalharam com sementes de aroeira (Astronium
urundeuva) e baraúna (Schinopsis brasiliensis) descongelando-as de modo lento à
temperatura de 25 ± 3 °C por 3 horas, enquanto Farias et al. (2006) descongelaram
sementes de jatobá (Hymeneae courbaril) à temperatura ambiente (± 25 °C). Rocha
et al. (2009) utilizaram o modo lento de descongelamento (23° C por 12 h) em
sementes de quatro cultivares de algodão (Gossypium hirsutum). Nesses estudos,
não se confirmou a hipótese de que o descongelamento lento pode provocar o
recongelamento da água presente na semente e, consequentemente, levar à
produção de danos fisiológicos.
Segundo Molina et al. (2006), sementes de cebola criocongeladas sofrem
menos danos quando são descongeladas de modo rápido (banho-maria 37° por 5
min). Motta et al. (2014) testaram o descongelamento rápido (37° C por 30 min) e
lento (12h à temperatura ambiente) em sementes criocongeladas de duas cultivares
de girassol, e verificaram que o modo de descongelamento não afetou o percentual
de germinação, mas o índice de velocidade de germinação da cultivar BRS 324, a
qual apresentou, no descongelamento rápido, melhor resultado, o que também se
verificou para o número de plântulas normais; porém para esta variável a cultivar
BRS 122 apresentou comportamento inverso, o que demonstra que a resposta ao
descongelamento pode variar também entre cultivares.
Sementes de orquídea (Bletilla striata), após crioarmazenamento, foram
descongeladas de forma rápida em banho-maria à temperatura de 38 °C durante 30
minutos e mantiveram a qualidade fisiológica (Hirano et al., 2005). Sementes
maduras de orquídeas (Platanthera bifólia, Dactylorhiza fuchsii e Bratonia (Miltonia
flavescens x Brassia longissima)) que se encontravam congeladas em nitrogênio
líquido foram descongeladas também em banho-maria, mas à temperatura de 40 °C
por um período de 60 segundos (Popova et al., 2003; Nikishina et al., 2007).
Observou-se, nestes trabalhos, que sementes de orquídea criocongeladas são
descongeladas de modo rápido sem que haja nenhum prejuízo ou dano fisiológico.
Existem, portanto, três grupos de sementes: a) aquelas que necessitam de
descongelamento rápido; b) as que apresentam melhores resultados quando o
descongelamento é lento; c) por fim, o grupo formado pelas sementes que são
25
indiferentes ao modo de descongelamento utilizado. Diante disso, observa-se a
necessidade de estudar as sementes de cada espécie a fim de conhecer a forma
apropriada para o descongelamento adequado para cada uma.
26
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Local e Coleta dos Frutos
Foram colhidos 15 frutos em cada matriz de Lafoensia pacari (mangava
brava), Alibertia edulis (marmelada bola) e Genipa americana (jenipapo), num total
de 10 matrizes por espécie, a uma distância de, pelo menos, 50 metros entre essas.
A coleta foi realizada em três locais distintos no município de Cáceres-MT, sendo L.
pacari na região do córrego da Piraputanga (latitude 16° 03’ 35’’ S e longitude 57º
33’ 60’’ W), A. edulis na região da Vila Aparecida (latitude 15° 48’ 25’’ S e longitude
57° 27’ 27’’ W) e G. americana no entorno da cidade (latitude de 16° 03’ 15’’ S e
longitude 57º 40’ 04’’ W), nos meses de agosto, setembro e novembro,
respectivamente, de 2012, sendo esses frutos utilizados para as análises
biométricas. Em 2013, foi feita uma nova coleta de frutos para os estudos de
redução do teor de água e criopreservação das sementes, nas mesmas áreas da
coleta de frutos realizada em 2012, coletando-se o mesmo número de frutos por
planta.
Os frutos de L. pacari foram colhidos diretamente na planta, desde que
apresentassem coloração pardo-amarelada, o que caracteriza frutos maduros; os
frutos de A. edulis foram colhidos ainda na planta sem a completa maturação,
quando apresentavam pequenas manchas escurecidas na casca, sendo esses
levados para o laboratório, e colocados em caixa de papelão e mantidos sob
condições não controladas de umidade e temperatura até atingirem a coloração
27
pardo-clara que caracteriza fruto maduro; por sua vez, os frutos de G. americana
foram coletados completamente maduros no solo embaixo das matrizes.
Para cada espécie em estudo, foi feita uma exsicata e, posteriormente,
levada para identificação no herbário da Universidade Federal de Mato Grosso
(UFMT), Campus de Cuiabá. As espécies L. pacari, A. edulis e G. americana foram
identificadas por meio das pranchas com registro número 24.995, 40.696 e 38.596,
respectivamente.
Os frutos de L. pacari e G. americana, ao chegarem ao laboratório de
sementes na Universidade do Estado de Mato Grosso – UNEMAT, foram,
imediatamente, pesados e medidos, para, em seguida, as sementes serem
extraídas. Nos frutos de A. edulis, as determinações biométricas e a extração das
sementes só foram realizadas após os frutos completarem a maturação.
3.2 Avaliação Biométrica dos Frutos e Sementes
Para avaliar as caraterísticas biométricas dos frutos, retirou-se uma amostra
aleatória de 60 frutos dos 150 coletados de cada espécie. Nos frutos, foram
avaliados massa da matéria fresca (g) e número de sementes, além da largura,
comprimento e espessura (mm) em L. pacari, e diâmetro longitudinal e transversal
(mm) em A. edulis e G. americana (Figura 1).
Lafoensia pacari Alibertia edulis Genipa americana
FIGURA 1. Comprimento (C), espessura (E) e largura (L) dos frutos de Lafoensia pacari; diâmetro transversal (DT) e longitudinal (DL) dos frutos de Alibertia edulis e Genipa americana. Cáceres-MT, 2014.
28
Após a mensuração dos frutos, esses foram abertos manualmente para
extração das sementes. Em A. edulis e G. americana, as sementes juntamente com
a polpa foram colocadas sobre peneira e lavadas em água corrente para remoção
de toda a polpa; depois, as sementes foram mantidas sobre papel toalha na
bancada do laboratório durante 48 horas em temperatura ambiente. Após esse
período, foi retirada uma amostra aleatória de 60 sementes (sem dano externo) de
cada espécie para mensuração da massa da matéria fresca (mg) e realizadas
medidas de comprimento, largura e espessura (mm) (Figura 2). Na determinação da
massa de 1.000 sementes, foram utilizadas oito amostras de 100 sementes
conforme Brasil (2009). Para mensuração das dimensões do fruto e da semente, foi
utilizado paquímetro digital com precisão de 0,01 mm e a determinação da massa de
matéria fresca foi realizada em balança analítica com precisão de 0,0001 g.
Lafoensia pacari Alibertia edulis Genipa americana
FIGURA 2. Comprimento (C), largura (L) e espessura (E) das sementes de Lafoensia pacari, Alibertia edulis e Genipa americana. Cáceres-MT, 2014.
Em seguida, os dados foram submetidos à análise estatística descritiva para
determinação da média, desvio padrão, coeficiente de variação, assimetria, curtose,
valor máximo e mínimo, e construção de histogramas de frequência relativa. Os
valores de referência adotados para o coeficiente de assimetria foram: S<0,
distribuição assimétrica à esquerda e S>0, distribuição assimétrica à direita. Os
coeficientes de curtose foram: K>3, distribuição mais “afilada” que a normal
(leptocúrtica) e K<3, distribuição mais “achatada” que a normal (platicúrtica). Na
avaliação de correlações entre variáveis, consideraram-se as seguintes classes de
correlação: forte (0,8≤p<1), moderada (0,5≤p<0,8), fraca (0,1≤p<0,5) e ínfima
(0<p<0,1) conforme Santos (2010). Para as análises e construção de histogramas,
foi utilizado o programa estatístico R versão 2.15.2 (R Core Team, 2012).
29
3.3 Redução do Teor de Água em Sementes
A redução do teor de água foi realizada com o objetivo de avaliar se essa
causava decréscimo na viabilidade das sementes. Após a retirada das sementes dos
frutos e a remoção daquelas com danos, essas foram misturadas para compor um
único lote e, em seguida, utilizadas duas subamostras de 25 sementes, pesadas e
levadas para estufa a 105 ± 3 °C e mantidas por 24 horas (Brasil, 2009), para
determinação do teor de água. Para avaliar a tolerância das sementes à
dessecação, foram utilizadas 600 sementes de cada espécie, sendo cada uma um
ensaio independente. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, com
seis tratamentos (seis teores de água) e quatro repetições de 25 sementes cada. Os
teores de água estimados e testados foram: 6, 8, 10, 12, 14 e 16%, em base úmida.
As etapas dessa fase da pesquisa encontram-se no fluxograma da Figura 3.
FIGURA 3. Fluxograma dos procedimentos realizados para redução do teor de
água das sementes das três espécies em estudo. Cáceres-MT, 2014.
Como as sementes da segunda coleta apresentavam teor de água acima de
16%, L. pacari (17,5%), A. edulis (20,6%) e G. americana (38,7%), estas foram
pesadas e acondicionadas em sacos de tule, levadas para dessecador contendo o
Beneficiamento das sementes
Retirada de 600 sementes para os tratamentos
Determinação do teor água inicial
16%
Semeadura
14% 12% 10% 8% 6%
Dessecação em sílica gel
30
agente dessecante sílica gel e mantidas neste sistema até atingir o teor de água
estimado para cada tratamento. Para tanto, determinou-se a massa das sementes a
cada duas horas, até atingir o nível estimado, por meio da diferença de massa
utilizando a equação (1) proposta por Cromarty et al. (1985).
(
)
Onde:
Mf: massa (g) no teor de água desejado;
Mi: massa (g) no teor de água inicial;
TAi: teor de água inicial (% base úmida);
TAd: teor de água estimado (% base úmida).
Após as sementes atingirem o teor de água estimado, essas foram
semeadas na profundidade de 1,0 cm em substrato composto por areia e vermiculita
na proporção de 1:1 (v/v). Esse substrato foi colocado em recipiente de plástico com
capacidade para um litro (20x10x5 cm) onde foram semeadas as sementes de A.
edulis e G. americana, enquanto para L. pacari foram utilizadas bandejas de plástico
com capacidade de 3,5 litros (30x20x5,8 cm), os dois tipos de recipientes continham
furos para drenagem da água em excesso. Os recipientes foram colocados sobre
bancadas no Laboratório de Sementes da UNEMAT, e, nesse período de avaliação,
as luzes foram ligadas na parte da manhã e desligadas no final da tarde, sempre nos
mesmos horários, totalizando, em média, 10h de luz por dia e irrigadas diariamente,
objetivando manter o substrato úmido. Durante o período experimental, foram
coletados dados da temperatura máxima e mínima diária dentro do laboratório, com
uso de termômetro de máxima e mínima digital com precisão de ± 1°C, tendo a
temperatura máxima diária variando de 27,5 a 32,6°C e a mínima de 22,3 a 29,1°C
(Figura 4).
31
FIGURA 4. Temperaturas máxima e mínima diárias durante o período de avaliação da emergência de plântulas de L. pacari, A. edulis e G. americana no laboratório de sementes da UNEMAT. Cáceres-MT, 2014.
As variáveis analisadas foram porcentagem, índice de velocidade de
emergência, comprimento (mm), e massa das matérias fresca e seca (mg) de
plântulas.
A contagem das plântulas emergidas foi realizada diariamente até a
estabilização da emergência, sendo consideradas aquelas que apresentavam
cotilédones com 5 mm acima do substrato. O índice de velocidade de emergência foi
determinado conforme equação proposta por Maguire (1962), utilizando os dados de
emergência diária.
A avaliação do comprimento de plântula, e a massa das matérias fresca e
seca foram realizadas ao final do teste de emergência, o que ocorreu aos 30, 75 e
45 dias após a semeadura para mangava brava, marmelada bola e jenipapo,
respectivamente. O comprimento de plântula foi medido entre o eófilo e a
extremidade da maior raiz, sendo esse determinado com auxílio de régua graduada
em milímetros. Antes dessa determinação, o sistema radicular foi lavado em água
corrente tendo o cuidado de não causar danos. A massa da matéria fresca foi obtida
logo após a lavagem, sendo o excesso de água do sistema radicular retirado com
auxílio de papel toalha e a da matéria seca foi determinada após as plântulas serem
colocadas em sacos de papel e em estufa de circulação de ar à temperatura de 65
20
25
30
35
40
1 9 17 25 33 41 49 57 65 73 81 89 97 105 113
Te
mp
era
tura
°C
Período (dias)
Máxima Mínima
L. pacari A. edulis
G. americana
32
°C, até atingirem massa constante. A massa foi determinada utilizando uma balança
analítica com precisão de 0,0001 g.
Os dados foram submetidos aos testes de normalidade (Shapiro-Wilk) e
homogeneidade de variância (Bartlett). Em seguida, foram submetidos à análise de
variância por meio do teste F e a análise de regressão polinomial pelo programa
estatístico R versão 2.15.2 (R Core Team, 2012).
3.4 Crioarmazenamento em Nitrogênio Líquido
Nessa terceira fase da pesquisa, foram utilizadas sementes com teor de
água igual a 9,5% em L. pacari, 10,8% em A. edulis e 11,3% em G. americana, as
quais se encontravam armazenadas em sacos de papel kraft no laboratório à
temperatura média de 28 °C e umidade relativa do ar de 46%, por um período de 35,
50 e 80 dias, respectivamente. O armazenamento das sementes foi necessário em
virtude dessas terem sido colhidas juntamente com as sementes que foram
utilizadas para avaliar a redução do teor de água. Não foi feita redução do teor de
água para valores menores, pois, de acordo com os resultados dos experimentos de
redução do teor de água, as sementes de L. pacari e G. americana não tiveram sua
qualidade afetada e as de A. edulis tiveram os melhores resultados de emergência
de plântulas entre 10 e 12%.
As sementes foram submetidas aos tratamentos visando à crioproteção e,
em seguida, crioarmazenadas. Para tanto, foram utilizados dois crioprotetores:
dimetilsulfóxido (DMSO) e sacarose (C12H22O11) da marca Synth®, em que cada
crioprotetor foi considerado um estudo independente. Para cada um deles, foram
avaliados dois modos de descongelamento, rápido e lento.
Os tratamentos foram distribuídos no delineamento inteiramente casualizado
em esquema fatorial 6x2 (concentrações de crioprotetor x modos de
descongelamento) totalizando 12 tratamentos com quatro repetições de 25
sementes para cada espécie em estudo. A sequência de procedimentos realizados
nessa fase da pesquisa encontra-se na Figura 5.
33
FIGURA 5. Fluxograma das etapas do tratamento com crioprotetores,
armazenamento em nitrogênio líquido e descongelamento das sementes das espécies em estudo. Cáceres-MT, 2014.
As concentrações dos crioprotetores testadas foram: 0, 5, 10, 15, 20 e 25%
(v:v) para dimetilsulfóxido (DMSO) e 0, 0,25, 0,5, 0,75, 1,0 e 1,25 M de sacarose. As
sementes foram pesadas e, em seguida, imersas na solução por um período de três
horas, exceto para a concentração zero, depois, estas foram retiradas e novamente
pesadas; quando houve aumento no teor de água, esse foi reduzido até o nível
existente antes da imersão em solução crioprotetora para que as sementes
apresentassem uniformização de teor de água. Para tanto, as sementes foram
colocadas em saco de tule e levadas para o dessecador com sílica gel, e, neste
local, permaneceram até atingir o teor de água existente antes da imersão.
Beneficiamento das sementes
Tratamento com concentrações de
Sacarose (M)
0 0,25 0,5 0,75 1,0 1,25
Tratamento com concentrações de
DMSO (%)
0 5 10 15 20 25
Uniformização do teor de água das sementes que elevaram seu teor no
tratamento com crioprotetor
Armazenamento em nitrogênio líquido por 120h
Teste de emergência
Descongelamento Rápido (30 min a 38°C)
Descongelamento Lento (4h a 25°C)
Teste de emergência
34
Uma vez que as sementes atingiram o conteúdo de água desejado, essas
foram acondicionadas em sachês pet aluminizados e imersos em nitrogênio líquido
por 120 horas. Após o período de crioarmazenamento, as sementes foram
colocadas para descongelar de dois modos: no lento, os sachês contendo as
sementes foram deixados sobre a bancada do laboratório à temperatura de ± 25 °C
por período de quatro horas, enquanto, no descongelamento rápido, os sachês
contendo as sementes foram colocados em banho-maria a 38 °C por 30 minutos.
Após o descongelamento das sementes, essas foram semeadas conforme
metodologia descrita anteriormente (item 3.3) e avaliadas as mesmas variáveis.
Antes da análise de variância, os dados foram submetidos aos testes de
normalidade (Shapiro-Wilk) e homogeneidade de variância (Bartlett). Em seguida,
foram submetidos à análise de variância (teste F) e à análise de regressão
polinomial por meio do programa estatístico R versão 2.15.2 (R Core Team, 2012).
35
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Biometria de Frutos e Sementes
4.1.1 Lafoensia pacari
O fruto é seco, deiscente, semigloboso, com a parte superior arredondada e
a inferior ligeiramente pontuda, e possui inúmeras sementes de coloração pardo-
amarelada, planas, com presença de alas bilaterais que servem para dispersão
anemocórica (Figura 6). A massa de 1.000 sementes foi igual a 30,13g (teor de água
igual a 10,2%), sendo essas consideradas pequenas, pois, de acordo com Bonner
(1984), sementes pequenas são aquelas cuja massa de 1.000 sementes é menor do
que 200g.
FIGURA 6. Frutos e sementes de Lafoensia pacari. Cáceres-MT, 2014.
Os valores mínimos, máximos, médios, desvio padrão e dos coeficientes de
variação, assimetria e curtose referentes à massa da matéria fresca, comprimento,
espessura, largura e número de sementes por fruto de L. pacari podem ser
36
observados na Tabela 1. O maior valor de desvio padrão ocorreu para o número de
sementes por fruto, enquanto o maior coeficiente de variação foi observado para
massa da matéria fresca do fruto, seguido do número de sementes por fruto, sendo
que, nas demais características, o coeficiente de variação se manteve próximo de
12%. Segundo Moura et al. (2010), quanto maior for o coeficiente de variação de
uma determinada característica, maior poderá ser a possibilidade de seleção, isso
porque o coeficiente de variação representa a variabilidade existente entre os dados
avaliados, e, parte desta variabilidade, se deve ao componente genético, que é
passível de seleção.
TABELA 1. Valores de mínimo, máximo, média, desvio padrão (DP), coeficiente de variação (CV), assimetria (S) e curtose (K) referentes à caracterização biométrica de frutos de Lafoensia pacari. Cáceres-MT, 2014.
Características Mínimo Máximo Média DP CV (%) S K
C (mm) 20,29 41,56 27,51 3,43 12,46 1,17 4,31
E (mm) 23,54 38,80 31,09 3,76 12,01 -0,03 -0,76
L (mm) 21,97 37,26 29,33 3,55 12,10 -0,05 -0,32
MF (g) 3,57 18,36 8,84 3,56 40,34 0,94 0,64
NSF 100 187 125,83 20,61 16,38 0,98 0,52
C = comprimento, E = espessura, L = largura, MF = massa da matéria fresca e NSF = número de sementes por fruto.
Os frutos analisados apresentaram comprimento variando de 20,29 a 41,56
mm e número de sementes por fruto de 100 a 187. Para a primeira característica,
essa apresentou intervalo abaixo do verificado por Silva Júnior (2005), que foi entre
40 e 80 mm e a segunda ficou dentro da faixa observada por este mesmo autor que
foi de 15 a 190 sementes em frutos de L. pacari. Como existe uma variação do
número de sementes por fruto, quantificar o número de frutos a serem coletados
para que se obtenha o número de sementes desejado pode ser impreciso, portanto,
é importante que se colete uma quantidade maior de frutos. Outro cuidado é que o
número de sementes por fruto pode variar de uma região para outra, conforme se
observa entre este trabalho e o de Silva Junior (2005), sendo fundamental que se
conheça a média de sementes por fruto da população na qual as sementes serão
coletadas.
37
A massa da matéria fresca dos frutos de L. pacari apresentou variação entre
3,57 a 18,36 g, diferente dos valores descritos por Carvalho (1994), que foi de 6,1 a
40,6 g. Comparando esses resultados da massa do fruto, verifica-se que, no
presente, trabalho a variação foi de 14,79g, enquanto, no estudo citado, a variação
foi mais que o dobro, ou seja, 34,5g. Esses menores valores podem estar
associados a questões edafoclimáticas, pois a região de Cáceres-MT, onde os frutos
foram coletados, apresenta precipitação pluviométrica média anual igual a 1.280mm
(Pizzato et al., 2012), valor esse abaixo das precipitações ocorridas em outras
regiões do Cerrado, além do fato de que as chuvas se concentram entre os meses
de dezembro a março, enquanto a floração e a frutificação ocorrem no período de
abril a agosto (Santos et al., 2009a). O solo da região em que os frutos foram
coletados é caracterizado como Plintosolo Pétrico Concrecionário distrófico
(Embrapa, 1999), ou seja, bastante pedregoso e de baixa fertilidade, o que pode
contribuir para formação de frutos com menor massa.
O comprimento, a massa da matéria fresca e o número de sementes por
fruto apresentaram coeficientes de assimetria positivos, indicando que frutos com
menores comprimentos, massa da matéria fresca e número de sementes
predominaram na amostra analisada. Já a espessura e largura dos frutos
apresentaram coeficientes assimétricos negativos, o que representa uma
predominância de frutos com maior espessura e largura (Tabela 1). Todas as
variáveis biométricas, exceto o comprimento de fruto, apresentaram distribuição
platicúrtica, conforme o coeficiente de curtose (K<3). Isso indica que a distribuição
de frequência das variáveis analisadas é mais achatada do que a curva normal, ou
seja, apresenta maior amplitude dos dados, enquanto o comprimento apresentou
distribuição leptocúrtica (K>3), indicando baixa amplitude nos resultados.
Os valores de comprimento, largura, espessura, massa da matéria fresca e
número de sementes por fruto foram distribuídos em classes de frequência (Figura
7). A classe de frequência relativa com maior representatividade foi de 26-29 mm
(38%) para comprimento, de 28-30 mm (23%) para largura e de 30-32 mm (22%)
para espessura.
38
FIGURA 7. Frequências relativas do comprimento (A), largura (B), espessura (C), massa da matéria fresca (D) e número de sementes por fruto (E) de Lafoensia pacari. Cáceres-MT, 2014.
A massa da matéria fresca do fruto de L. pacari apresentou as classes de 6-
8g (23,33%) e de 8-10g (23,33%) com maiores frequências relativas, enquanto o
número de sementes por fruto teve a classe de 100-110 sementes por fruto
0
5
10
15
20
25
30
35
40F
requência
rela
tiva (
%)
Comprimento (mm)
A S>0 K>3
X = 27,51
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Largura (mm)
B
S<0 K<3
X = 29,73
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Espessura (mm)
C S<0 K<3
X = 31,09
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Massa da matéria fresca (g)
D
S>0 K<3
X = 8,84
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Número de sementes por fruto
E
S>0 K<3
X = 125,83
39
(31,67%) como a mais representativa, sendo essa composta por, aproximadamente,
1/3 do total de frutos.
As correlações foram todas positivas e variaram de 0,027 a 0,784, e as
significativas oscilaram de 0,288 a 0,784 (Tabela 2), porém nenhuma dessas
correlações foi classificada como forte, segundo critério de Santos (2010), que
considera como forte quando 0,8≤p<1. As correlações não significativas foram
aquelas oriundas do número de sementes por fruto com a massa da matéria fresca,
comprimento e espessura do fruto. O maior coeficiente de correlação ocorreu entre
largura e massa da matéria fresca do fruto, cujo valor foi igual 0,784 e foi
considerada uma correlação moderada (0,5≤p<0,8). As demais correlações
significativas variaram entre 0,573 e 0,692, e, também, foram consideradas
correlações moderadas. A correlação entre número de sementes por fruto e largura
desse foi igual a 0,288 sendo uma correlação fraca (0,1≤p<0,5).
O conhecimento das correlações existentes entre características, seja dos
frutos seja das sementes, é importante por permitir que, em determinado estudo, se
conheça o comportamento de uma característica mediante a análise de outra com
menor grau de dificuldade de determinação, facilitando o processo de avaliação.
Permite a realização de seleção indireta de caracteres, inclusive descartando
variáveis.
TABELA 2. Matriz de coeficientes de correlações de Pearson das características do fruto: massa da matéria fresca (MF), comprimento (C), espessura (E), largura (L) e número de sementes por fruto (NSF) de Lafoensia pacari. Cáceres-MT, 2014.
MF C E L NSF
MF 1 - - - -
C 0,692** 1 - - -
E 0,648** 0,601** 1 - -
L 0,784** 0,573** 0,606** 1 -
NSF 0,173NS 0,027 NS 0,208 NS 0,288* 1
**; * Significativo a 1 e 5% de probabilidade, respectivamente, pelo teste t e NS
não significativo.
40
A correlação entre massa da matéria fresca do fruto de L. pacari e número
de sementes por fruto foi fraca e não significativa, o que inviabiliza obter maior
número de sementes coletando-se frutos com maior massa. Também se observou
que o número de sementes por fruto não se correlacionou com o comprimento e
espessura desse, apresentando, assim, baixa correlação positiva com a largura do
fruto (Tabela 2), o que significa que, ao coletar frutos maiores, não há garantia de
maior quantidade de sementes.
As sementes de L. pacari apresentaram baixo desvio padrão, e coeficiente
de variação para espessura e valores elevados para massa. A média de
comprimento foi igual a 18,70 mm, 9,55 mm para largura, 0,86 mm para espessura e
32,05 mg para massa (Tabela 3), sendo esse valor superior ao encontrado por
Brüning et al. (2011), que foi de 18,05 mg.
Todas as características biométricas das sementes apresentaram coeficiente
de assimetria positivo, indicando que as sementes com menor massa e tamanho
predominaram na amostra analisada. O coeficiente de curtose foi menor que 3 (K<3)
para todas as características, demonstrando que a distribuição de frequência destas
características é mais achatada que a curva normal, ou seja, apresenta maior
amplitude de distribuição dos dados (Tabela 3).
TABELA 3. Valores de mínimo, máximo, média, desvio padrão (DP), coeficiente de variação (CV), assimetria (S) e curtose (K) referentes à caracterização biométrica de sementes de Lafoensia pacari. Cáceres-MT, 2014.
Características Mínimo Máximo Média DP CV (%) S K
C (mm) 13,80 23,09 18,70 2,14 11,44 0,06 -0,60
L (mm) 6,74 13,95 9,55 1,55 16,23 0,89 0,67
E (mm) 0,44 1,48 0,86 0,01 1,16 0,44 -0,60
MF (mg) 18,00 62,00 32,05 9,38 29,27 1,17 1,55
C = comprimento, L = largura, E = espessura e MF = massa da matéria fresca.
Analisando os dados de comprimento das sementes, observou-se que, na
classe de 17,27-18,43 mm, estavam 27% do total das sementes avaliadas e, em
19,59-20,75 mm 25%, tendo as duas mais da metade das sementes (Figura 8A).
Para largura das sementes, o intervalo dos valores entre 8,53-9,43 mm representou
41
27% das sementes, e 70% das sementes apresentaram largura variando entre 8,53-
11,23 mm (Figura 8B).
A maior frequência de classe para espessura das sementes oscilou de 0,69-
0,82 mm, representando 27% do total (Figura 8C) e cerca da metade (47%) das
sementes apresentaram espessura variando entre 0,69-0,95 mm. A maior classe de
frequência da massa da matéria fresca das sementes ficou entre 35,5-39,0 mg,
representando 30% das sementes (Figura 8D); a massa entre 28-39 mg representou
58% do total de sementes. O valor mínimo encontrado de massa de matéria fresca
foi ligeiramente superior ao obtido por Brüning et al. (2011), porém o valor máximo
obtido foi, aproximadamente, três vezes maior do que o valor de 21,24 mg
encontrado por esses autores.
FIGURA 8. Frequência relativa do comprimento (A), largura (B), espessura (C) e massa da matéria fresca (D) de sementes de Lafoensia pacari. Cáceres-MT, 2014.
0
5
10
15
20
25
30
35
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Comprimento (mm)
A S>0 K<3
X = 18,70
0
5
10
15
20
25
30
35
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Largura (mm)
B S>0 K<3
X = 9,55
0
5
10
15
20
25
30
35
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Espessura (mm)
C
S>0 K<3
X = 0,86
0
5
10
15
20
25
30
35
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Massa da matéria fresca (mg)
D
S>0 K<3
X = 32,05
42
Os resultados obtidos servem para demonstrar que, em espécies não
domesticadas, como é o caso da L. pacari, é comum que ocorram de forma mais
acentuada variações das características morfométricas. Essa variação nos valores
biométricos em sementes de espécies não domesticadas também foi constatada em
Jacaranda decurrens subsp. symmetrifoliolata por Sangalli et al. (2012), em
Erythrina velutina (Silva Junior et al., 2012) e nos frutos de Hancornia speciosa
(Gonçalves et al., 2013). Um fator que colabora para as variações ocorrerem é o
modo de reprodução das espécies, pois aquelas que são alógamas permitem uma
maior troca de genes elevando a variabilidade. Sendo L. pacari uma espécie
alógama (Cabral e Pasa, 2009), isto colabora para elevar a variabilidade genética
dentro da população.
4.1.2 Alibertia edulis
O fruto é do tipo bacoide, formato arredondado, casca lisa de coloração
verde, tornando-se pardo-clara quando maduro; suas sementes são pequenas com
pouca espessura e formato irregular, com coloração também pardo-clara (Figura 9).
Massa de 1.000 sementes foi igual a 14,60 g (teor de água igual a 12,3%), valor este
menor que 200 g, o que classifica as sementes como pequenas (Bonner, 1984).
FIGURA 9. Frutos maduros e sementes de Alibertia edulis. Cáceres-MT, 2014.
Dentre todas as variáveis analisadas, o número de sementes por fruto
apresentou os maiores valores de desvio padrão e coeficiente de variação, enquanto
os diâmetros longitudinal e transversal apresentaram os menores desvios padrão e
coeficientes de variação (Tabela 4). Como a espécie apresenta reprodução
43
alógama, isso pode contribuir para elevar a variabilidade das características dos
frutos e sementes.
O diâmetro transversal apresentou coeficiente de assimetria negativo e as
demais características apresentaram coeficiente de assimetria positivo, significando
que, na maioria dos frutos, predominam aqueles com diâmetro transversal maior,
enquanto para as demais características predominam frutos com menor diâmetro
longitudinal, massa da matéria fresca e número de sementes. Todas as
características biométricas dos frutos de A. edulis apresentaram distribuição
platicúrtica, conforme o coeficiente de curtose (K<3), indicando que a distribuição de
frequência das características analisadas é mais achatada do que a curva normal,
ou seja, os dados apresentam maior amplitude de distribuição (Tabela 4).
TABELA 4. Valores de mínimo, máximo, média, desvio padrão (DP), coeficiente de variação (CV), assimetria (S) e curtose (K) referentes à caracterização biométrica de frutos de Alibertia edulis. Cáceres-MT, 2014.
Características Mínimo Máximo Média DP CV (%) S K
DL (mm) 32,55 47,46 39,36 3,09 7,85 0,09 0,05
DT (mm) 34,60 52,45 44,61 4,23 9,48 -0,11 -0,44
MF (g) 23,83 70,20 46,77 11,01 23,54 0,29 -0,34
NSF 20,00 338,00 169,88 75,45 44,41 0,14 -0,79
DL = diâmetro longitudinal, DT = diâmetro transversal, MF = massa da matéria fresca, NSF = número de sementes por fruto.
A maior classe de frequência do diâmetro longitudinal apresentou 28,33%
dos frutos na classe entre 40-42 mm (Figura 10A), cuja média foi de 39,36 mm
(Tabela 4). Para o diâmetro transversal, ocorreu maior frequência na classe com
intervalo entre 42,5-45,0 mm, na qual se encontram 30% dos frutos (Figura 10B),
com o valor médio igual a 44,61 mm (Tabela 4).
Observou-se que os frutos de A. edulis possuem diâmetro transversal maior
do que o longitudinal, indicando que estes frutos são levemente achatados. A faixa
correspondente ao diâmetro longitudinal e transversal é diferente da descrita por
Martin et al. (1987)1 apud Naves et al. (1992), os quais observaram diâmetro do fruto
entre 15 a 30 mm. Como há variação no tamanho do fruto de um estudo para outro,
1 MARTIN, F.W.; CAMPBEL,C.W.; RUBERTÉ, R.M. Perennial edible fruits of the tropics: an
inventory. Department of Agriculture Handbook, 1987. n.642. 252p.
44
essas informações são importantes para o reconhecimento da espécie em trabalhos
de levantamento florístico (Araújo et al., 2004).
A massa da matéria fresca dos frutos de A. edulis apresentou maior
frequência relativa para a classe com intervalo entre 40-46,6 g, cujo percentual foi
igual a 25% (Figura 10C) e o valor médio desta característica foi 46,77 g, sendo este
valor, aproximadamente, quatro vezes superior ao encontrado por Sampaio e
Wirgues (2007), que foi de 9,73 g. no Parque Estadual da Serra Azul no município
de Barra do Garças/MT.
FIGURA 10. Frequência relativa do diâmetro longitudinal (A), diâmetro transversal (B), massa da matéria fresca (C) e número de sementes por frutos (D) de Alibertia edulis. Cáceres-MT, 2014.
O número de sementes por fruto foi distribuído em sete classes de
frequência, e a classe com intervalo entre 200-250 sementes por fruto continha 30%
das sementes, tendo essa apresentado a maior frequência relativa em relação às
demais (Figura 10D).
0
5
10
15
20
25
30
35
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Diâmetro longitudinal (mm)
A
A
S>0 K<3
X = 39,36
0
5
10
15
20
25
30
35
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Diâmetro transversal (mm)
B S<0 K<3
X = 44,61
0
5
10
15
20
25
30
35
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Massa da matéria fresca (g)
C
S>0 K<3
X = 46,77
0
5
10
15
20
25
30
35
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Número de sementes por fruto
D
S>0 K<3
X = 169,88
45
A correlação entre as características dos frutos de A. edulis foram todas
positivas e significativas. A massa da matéria fresca dos frutos apresentou
correlação forte com os diâmetros transversal e longitudinal, mas moderada com o
número de sementes; o diâmetro longitudinal teve correlação moderada com o
diâmetro transversal e o número de sementes, o mesmo ocorrendo entre o diâmetro
transversal em relação ao número de sementes (Tabela 5). Os frutos com maiores
diâmetros transversal e longitudinal apresentaram maior massa da matéria fresca,
que, por sua vez, apresentaram elevado número de sementes, facilitando a escolha
dos frutos para obtenção de sementes. Outra vantagem do uso da correlação, em
um trabalho de melhoramento, por exemplo, é que, ao elevar a dimensão do fruto,
tem-se, também, aumento da massa e do número de sementes por fruto.
TABELA 5. Matriz de coeficientes de correlações de Pearson das características do fruto: massa da matéria fresca (MF), diâmetro longitudinal (DL), diâmetro transversal (DT) e número de sementes por fruto (NSF) de Alibertia edulis. Cáceres-MT, 2014.
MF DL DT NSF
MF 1 - - -
DL 0,811** 1 - -
DT 0,967** 0,701** 1 -
NSF 0,761** 0,560** 0,743** 1
** - Significativo a 1% de probabilidade, pelo teste t.
Em média, as sementes de A. edulis apresentaram comprimento de 5,01
mm, largura de 3,24 mm, espessura de 1,58 mm e massa de 13,84 mg (Tabela 6).
Os maiores valores de desvio padrão e coeficiente de variação ocorreram para a
característica massa da semente, enquanto o menor valor de desvio padrão ocorreu
para espessura e o menor coeficiente de variação para comprimento.
Quando o coeficiente de variação experimental é baixo (CV<10%), pode-se
deduzir que, para estas características, a influência ambiental é menor. Por outro
lado, quando o coeficiente de variação experimental é alto (20%<CV≤30%) ou muito
alto (CV>30%), conforme Gomes (1990), significa que o ambiente apresentou maior
ação sobre as características das sementes. Essa influência ocorre, principalmente,
por meio da temperatura e do volume de precipitação, entretanto, deve-se ressaltar
46
que, no caso de população de espécies não domesticadas, o componente genético
pode ter maior influência no coeficiente de variação.
TABELA 6. Valores de mínimo, máximo, média, desvio padrão (DP), coeficiente de variação (CV), assimetria (S) e curtose (K) referentes à caracterização biométrica de sementes de Alibertia edulis. Cáceres-MT, 2014.
Características Mínimo Máximo Média DP CV (%) S K
C (mm) 3,67 6,29 5,01 0,50 9,98 -0,12 0,20
L (mm) 2,19 4,15 3,24 0,50 15,43 -0,21 -0,87
E (mm) 1,06 2,39 1,58 0,26 16,46 0,45 0,81
MF (mg) 6,40 24,10 13,84 4,18 31,01 0,63 -0,01
C = comprimento, L = largura, E = espessura, MF = massa da matéria fresca.
Os valores dos coeficientes assimétricos foram positivos para espessura e
massa da matéria fresca, e negativos para comprimento e largura, sendo que
coeficientes negativos indicam predominância de sementes com maior comprimento
e largura na amostra analisada, enquanto para espessura e massa da matéria fresca
predominaram as sementes com valores menores. Para todas as características, a
distribuição dos dados foi do tipo platicúrtica, conforme coeficiente de curtose (K<3),
evidenciando uma distribuição de frequência das características analisadas mais
achatada do que a curva normal, indicando maior amplitude de distribuição dos
dados (Tabela 6).
Na análise do comprimento das sementes, as classes 4,98-5,31 e 5,31-5,64
mm foram as que apresentaram as maiores porcentagens de frequência, cada uma
com 27%, de maneira que estas duas classes representaram mais da metade das
sementes (Figura 11A). A largura das sementes foi distribuída em oito classes de
frequência e a classe com maior frequência (23%) foi formada pelo intervalo 3,68-
3,93 mm (Figura 11B).
A espessura das sementes oscilou entre 1,06 e 2,39 mm e a classe de 1,73-
1,90 totalizou 30% das sementes (Figura 11C). A massa das sementes variou de
6,40 a 24,10 mg, com maior concentração (25%) para a classe formada pelo
intervalo de 15,1-17,3 mg (Figura 11D). O conhecimento da variação biométrica de
caracteres de sementes é importante para o melhoramento dessas características,
seja no sentido de aumento ou uniformidade (Santos et al., 2009b), pois sementes
47
maiores tendem a apresentar maior conteúdo de reserva, o que lhes confere maior
vigor e resistência no armazenamento, como também a uniformidade das sementes
facilita o beneficiamento e a semeadura dessas.
FIGURA 11. Frequência relativa do comprimento (A), largura (B), espessura (C) e massa da matéria fresca (D) de sementes de Alibertia edulis. Cáceres-MT, 2014.
4.1.3 Genipa americana
Os frutos são do tipo baga com formato subgloboso, de cor parda quando
maduro e casca mole, suas sementes são de cor parda e formato achatado (Figura
12) e massa de 1.000 sementes igual a 40,37g (teor de água 14,4%), consideradas,
segundo critério de Bonner (1984), como sementes pequenas (massa de 1.000
sementes < 200 g). Essa espécie tem reprodução alógama, o que colabora para a
variabilidade genética dentro da população.
0
5
10
15
20
25
30
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Comprimento (mm)
A S<0 K<3
X = 5,01
0
5
10
15
20
25
30
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Largura (mm)
B S<0 K<3
X = 3,24
0
5
10
15
20
25
30
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Espessura (mm)
C
S>0 K<3
X = 1,58
0
5
10
15
20
25
30
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Massa da matéria fresca (mg)
D
S>0 K<3
X = 13,84
48
FIGURA 12. Frutos e sementes de Genipa americana. Cáceres-MT, 2014.
As maiores variações na caracterização biométrica dos frutos de G.
americana ocorreram para o número de sementes e massa da matéria fresca dos
frutos, como mostram os valores de desvio padrão e coeficiente de variação (Tabela
7). A variação de valores foi muito acentuada para o número de sementes por fruto,
o qual ficou entre 39 e 341, sendo esta faixa de variação maior do que a encontrada
por Naves et al. (1995), que foi de 87 a 290 sementes por fruto. Os menores frutos
apresentaram massa de 60,16g, enquanto os maiores 221,95 e média de 150,13 g,
ou seja, os frutos maiores apresentaram-se cerca de quatro vezes mais pesados em
relação aos menores. Porém, esta faixa de variação da massa dos frutos foi menor
do que a encontrada por Naves et al. (1995), que foi de 44 a 440 g, com média de
192,62 g.
O diâmetro longitudinal dos frutos apresentou distribuição com variação
entre 52,79 e 88,23 mm e o transversal variou de 52,13 a 75,78 mm (Tabela 7). Os
valores obtidos neste estudo para o diâmetro longitudinal de G. americana
apresentaram uma faixa de tamanho superior aos obtidos por Donadio et al. (1998),
que foi de 60-70 mm, mas o mesmo resultado não se verificou para o diâmetro
transversal, pois a faixa de 80 a 100 mm obtida por estes autores é superior ao
maior valor obtido no presente estudo (75,78 mm).
As características dos frutos apresentaram coeficiente de assimetria
negativo, indicando que os frutos com características biométricas de maior valor
predominaram na amostra analisada. Todas as características biométricas
apresentaram distribuição platicúrtica, conforme o coeficiente de curtose (K<3),
indicando que a distribuição de frequência das características analisadas é mais
49
achatada do que a curva normal, ou seja, apresenta maior amplitude de distribuição
dos dados (Tabela 7).
TABELA 7. Valores de mínimo, máximo, média, desvio padrão (DP), coeficiente de variação (CV), assimetria (S) e curtose (K) referentes à caracterização biométrica de frutos de Genipa americana. Cáceres-MT, 2014.
Características Mínimo Máximo Média DP CV (%) S K
DL (mm) 52,79 88,23 74,40 8,97 12,05 -0,45 -0,75
DT (mm) 52,13 75,78 64,47 5,62 8,70 -0,31 -0,47
MF (g) 60,16 221,95 150,13 37,44 24,94 -0,51 -0,25
NSF 39,00 341,00 223,15 62,85 28,16 -0,49 0,55
DL = diâmetro longitudinal, DT = diâmetro transversal, MF = massa da matéria fresca, NSF = número de sementes por fruto.
A maior classe de frequência relativa do diâmetro longitudinal ocorreu no
intervalo de 80-85 mm com 25% de representatividade (Figura 13A), e, para o
diâmetro transversal dos frutos, as maiores frequências foram registradas para o
intervalo entre 66,6-70 mm, com 27% dos frutos (Figura 13B).
Os frutos coletados apresentaram nove classes de frequência para massa
da matéria fresca e o maior acúmulo de massa de matéria fresca ocorreu nas
classes, 120-140g e entre 160-180g, ambas com 23% do total de frutos (Figura
13C), o que significa quase a metade dos frutos nestas duas classes.
O número médio de sementes por fruto foi de 223,15 e apresentou duas
classes de frequência com maior valor, de 150-200 e de 250-300, cada uma delas
contendo 30% dos frutos coletados (Figura 13D).
50
FIGURA 13. Frequência relativa do diâmetro transversal (A), diâmetro longitudinal (B), massa da matéria fresca (C) e número de sementes por fruto (D) de Genipa americana. Cáceres-MT, 2014.
As correlações foram todas positivas e significativas, sendo as maiores
correlações aquelas existentes entre massa da matéria fresca, e os diâmetros
longitudinal e transversal, sendo essas consideradas correlações fortes (p>0,8) e as
demais consideradas como moderadas (Tabela 8), assim, esses resultados
corroboram com os de Souza et al. (2007).
0
5
10
15
20
25
30F
requência
rela
tiva (
%)
Diâmetro longitudinal do fruto (mm)
A
S<0 K<3
X = 74,40
0
5
10
15
20
25
30
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Diâmetro transversal do fruto (mm)
B S<0 K<3
X = 64,47
0
5
10
15
20
25
30
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Massa da matéria fresca (g)
C
S<0 K<3
X = 150,13
0
5
10
15
20
25
30
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Número de sementes por fruto
D
S<0 K<3
X = 223,15
51
TABELA 8. Matriz de coeficientes de correlações de Pearson das características do fruto: massa da matéria fresca (MF), diâmetro longitudinal (DL), diâmetro transversal (DT) e número de sementes por fruto (NSF) de frutos de Genipa americana. Cáceres-MT, 2014.
MF DL DT NSF
MF 1 - - -
DL 0,828** 1 - -
DT 0,899** 0,674** 1 -
NSF 0,588** 0,515** 0,575** 1
** - Significativo a 1% de probabilidade pelo teste t.
A análise biométrica das sementes de G. americana apresentou amplitude
de 4,0; 3,69 e 1,33 mm para comprimento, largura e espessura, respectivamente, e,
41,20 mg para a massa. A média da massa foi 37,57 mg (Tabela 9), valor esse
inferior ao obtido por Silva et al. (2001b) e Villachica et al. (1996). A característica
massa da semente foi a que apresentou maior desvio padrão e coeficiente de
variação, isto indica que essa característica é a que possui maior variabilidade
genética e influência dos fatores do ambiente. Estas informações poderão ser úteis,
uma vez que, em muitas espécies, sementes maiores e mais pesadas produzem
plântulas mais vigorosas (Carvalho e Nakagawa, 2012).
TABELA 9. Valores de mínimo, máximo, média, desvio padrão (DP), coeficiente de variação (CV), assimetria (S) e curtose (K) referentes à caracterização biométrica de sementes de Genipa americana. Cáceres-MT, 2014.
Características Mínimo Máximo Média DP CV (%) S K
C (mm) 5,53 9,53 7,11 0,88 12,38 0,77 0,20
L (mm) 4,17 7,86 5,82 0,74 12,71 0,51 0,68
E (mm) 1,13 2,46 1,67 0,27 16,17 0,28 0,16
MF (mg) 23,30 64,50 37,57 8,96 23,85 0,53 1,84
C = comprimento, L = largura, E = espessura, MF = massa da matéria fresca.
O comprimento das sementes variou de 5,53 a 9,53 mm (Tabela 9), e
verificou-se que, aproximadamente, 53% das sementes analisadas encontravam-se
52
em duas classes de comprimento, com os seguintes intervalos: 6,53-7,03 e 7,03-
7,53 mm (Figura 14A), perfazendo cada uma 21,67 e 31,67%, respectivamente. Os
valores de mínimo e máximo comprimento (5,53 e 9,53) de sementes de jenipapo
foram inferiores aos obtidos por Carvalho (2003), os quais obtiveram valores de 10 e
12 mm, e o menor comprimento de semente no presente estudo foi 0,47 mm, abaixo
do menor valor obtido por Figueiredo et al. (1991).
FIGURA 14. Frequência relativa do comprimento (A), largura (B), espessura (C) e massa da matéria fresca (D) das sementes de Genipa americana. Cáceres-MT, 2014.
A largura das sementes foi distribuída em oito classes de frequência, sendo
que duas (5,55-6,01 e 6,01-6,47) representam 60% de todas as sementes, na qual
cada classe continha 30% do total de sementes (Figura 14B). Para a espessura das
sementes, observou-se que 50% estavam compreendidas em duas classes de
espessura, 1,64-1,81 e 1,81-1,98 mm, sendo que cada uma representou 25% do
total de sementes avaliadas (Figura 14C). Em relação à massa das sementes, mais
0
10
20
30
40
50
60
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Comprimento (mm)
A S>0 K<3
X = 7,11
0
10
20
30
40
50
60
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Largura (mm)
B S>0 K<3
X = 5,82
0
10
20
30
40
50
60
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Espessura (mm)
C
S>0 K<3
X = 1,67
0
10
20
30
40
50
60
Fre
quência
rela
tiva (
%)
Massa da matéria fresca (mg)
D S>0 K<3
X = 37,57
53
da metade (52%) encontrava-se na classe representada pelo intervalo entre 36,36 e
43,40 mg (Figura 14D).
Diversos fatores atuam para que ocorram variações nas características
biométricas dos frutos e das sementes, como os fatores climáticos (temperatura,
precipitação e fotoperíodo), os quais têm forte influência durante o florescimento e a
formação dos frutos e das sementes, mas essas variações também são
influenciadas pela variabilidade genética existente na população (Sangalli, 2008;
Nogueira et al., 2010). As variações de origem genética são importantes por serem
passíveis de utilização em programas de melhoramento genético.
Nas três espécies avaliadas, os frutos foram coletados em áreas com pouca
variação de temperatura e precipitação, o que reforça a hipótese de que a
variabilidade encontrada nos frutos e nas sementes tem grande contribuição do fator
genético.
Para Silva Junior et al. (2012), a massa do fruto e o número de sementes por
fruto são influenciados pela precipitação e fertilidade do solo, logo, estes valores
podem variar de uma região para outra, bem como de um ano para outro. A
disponibilidade hídrica durante o florescimento representa um fator relevante na
produtividade da população, pois tem o potencial de reduzir o número de sementes
por fruto (Marcos Filho, 2005). Segundo Santos et al. (2009b), quando as matrizes
encontram-se em área com pouca variação macroambiental (como exemplo:
temperatura e precipitação), as variações nas características advém, principalmente,
de efeitos genéticos e/ou microambientais.
4.2 Redução do Teor de Água em Sementes
4.2.1 Lafoensia pacari
O início da emergência de plântulas ocorreu aos seis dias após a
semeadura, exceto para o tratamento com teor de água de 6%, que foi no oitavo dia.
A estabilização ocorreu em períodos diferentes, sendo a partir do 17° dia para os
teores de água de 6 a 12%, e ao 19° e 24° dia após a semeadura para 14 e 16%,
respectivamente (Figura 15). Carvalho et al. (2006) verificaram respostas
semelhantes de tempo de germinação (20 dias) com esta mesma espécie. Estas
informações sobre o período de germinação/emergência de plântulas são
importantes para que se possa planejar a execução do teste de emergência.
54
FIGURA 15. Porcentagem acumulada de emergência de plântulas de Lafoensia pacari em função do teor de água da semente. Cáceres-MT, 2014.
A secagem das sementes de L. pacari até o teor de água igual a 6,0% não
afetou de forma significativa a viabilidade, apresentando 69% de emergência, que foi
a menor média de emergência de plântulas verificada após o processo de redução
do teor de água. A maior porcentagem (81%) ocorreu para o teor de água igual a
8%, e a média considerando todos os teores de água foi de 74% de emergência de
plântulas (Figura 16A). Os resultados não se ajustaram a nenhum modelo de
regressão (p>0,05), mas demonstraram que essas sementes podem ter o teor de
água reduzido até 6%, corroborando com os resultados obtidos por Carvalho et al.
(2006), os quais concluíram que sementes de L. pacari apresentam comportamento
ortodoxo. O conhecimento do teor de água a partir do qual se inicia a perda
significativa de viabilidade da semente é de fundamental importância para um
armazenamento eficiente (Delgado e Barbedo, 2007).
As sementes com teor de água de 6% apresentaram 69% de emergência de
plântulas, resultado superior ao obtido por Carvalho et al. (2006), que constataram
que sementes recém-beneficiadas de L. pacari com teor de água igual a 14,8%
apresentavam 56% de emergência e este valor se manteve quando se fez a redução
do teor de água para 10,1% em sala climatizada (20 °C e 60% de UR); nas duas
análises, as sementes foram semeadas em areia e mantidas à temperatura
constante de 25°C.
0
20
40
60
80
100
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Em
erg
ência
acum
ula
da (
%)
Dias após a semeadura
6% 8% 10% 12% 14% 16%
55
FIGURA 16. Porcentagem (A) e índice de velocidade de emergência (B) de plântulas de Lafoensia pacari em função do teor de água das sementes. Cáceres-MT, 2014.
Os resultados do índice de velocidade de emergência de plântulas também
não se ajustaram a nenhum modelo de regressão (p>0,05), entretanto, houve
tendência de queda no IVE com o decréscimo no teor de água das sementes (Figura
16B). Uma explicação para esse fato, é que sementes com menores teores de água
levam mais tempo para atingirem o teor de água adequado para iniciar o processo
germinativo e, dessa forma, iniciam a emergência mais tarde em relação àquelas
com teor de água mais elevado.
Em todos os teores de água avaliados, o índice de velocidade de
emergência ficou acima de 2,0, com exceção para o teor de água igual a 6%, que
apresentou valor igual a 1,54; este comportamento pode ser indicativo de que o
limite mínimo do teor de água nas sementes esteja entre 6 e 8%. Este
comportamento foi semelhante ao ocorrido para a porcentagem de emergência de
plântulas (Figura 16A), em que o teor de água de 6% apresentou maior tendência de
efeito deletério sobre a semente.
O resultado observado para o comprimento, massa da matéria fresca e seca
de plântulas de L. pacari também não se ajustou a nenhum modelo de regressão
(p>0,05). Aos 30 dias após a semeadura, as plântulas apresentaram, em média,
comprimento de 14,24cm (Figura 17A). As plântulas no final do ensaio apresentaram
comprimento variando entre 14 e 15 cm, com exceção dos teores de água 6% e
10% cujas plântulas apresentaram, em média, comprimento de 13,08 e 12,95 cm,
respectivamente.
50
60
70
80
90
6 8 10 12 14 16
Em
erg
ên
cia
(%
)
Teor de água (%)
A
ȳ = 74,0%
0,0
0,8
1,6
2,4
3,2
6 8 10 12 14 16
Índ
ice
de
ve
locid
ad
e d
e
em
erg
ên
cia
(IV
E)
Teor de água (%)
B
ȳ = 2,15
56
Houve redução de biomassa à medida que as sementes foram secas
gradativamente até o menor teor de água (Figuras 17B e C). Isto pode ter ocorrido
em virtude da redução de água na semente facilitar a ocorrência de auto-oxidação
de lipídios e, consequentemente, haver formação de radicais livres que passam a
agir de forma negativa sobre as reações bioquímicas alterando a integridade das
membranas celulares, provocando, assim, danos irreparáveis e redução na
viabilidade das sementes (Harrington, 1972).
FIGURA 17. Comprimento (A), massa da matéria fresca (B) e seca (C) de plântulas de Lafoensia pacari em função do teor de água das sementes. Cáceres-MT, 2014.
4.2.2 Alibertia edulis
A emergência das plântulas de A. edulis iniciou entre o 30° e 32° dia após a
semeadura (DAS), com exceção para as sementes com teor de água igual a 6% que
teve início aos 40 DAS e estendeu-se até os 64 DAS (Figura 18). Observou-se que,
por volta dos 55 dias, o percentual de emergência começa a estabilizar, exceto para
6
9
12
15
18
6 8 10 12 14 16
Com
pri
me
nto
(c
m)
Teor de água (%)
A
ȳ = 14,24 cm
50
100
150
200
250
6 8 10 12 14 16
Ma
ssa
da
ma
téri
a fre
sca
(m
g)
Teor de água (%)
B
ȳ = 203 mg
0
15
30
45
60
6 8 10 12 14 16
Ma
ssa
da
ma
téri
a s
eca
(m
g)
Teor de água (%)
C
ȳ = 51 mg
57
as sementes com teor de água de 6%, que atingiram a estabilidade aos 64 dias, e as
com 16% aos 47 dias. Naves et al. (1992) verificaram que o início da emergência de
plântulas de A. edulis foi aos 21 dias e o término aos 53 dias após a semeadura, em
estudo realizado com substrato terra argilosa, em sacos de polietileno mantidos sob
telado com 50% de sombreamento. As diferenças nos resultados entre esses
trabalhos podem ser em virtude do tipo de substrato utilizado e do ambiente no qual
cada estudo foi realizado.
FIGURA 18. Porcentagem acumulada de emergência de plântulas de Alibertia edulis em função do teor de água das sementes. Cáceres-MT, 2014.
A porcentagem de emergência de plântulas de A. edulis aumentou com a
redução do teor de água das sementes, se ajustando ao modelo linear (p≤0,01),
(Figura 19A), e o maior percentual de emergência (77,3%) estimado ocorreu para o
teor de água igual a 6%. Segundo Carvalho e Nakagawa (2012), sementes de
algumas espécies florestais elevam seu percentual de germinação à medida que se
reduz o teor de água. Naves et al. (1992), ao semearem sementes de A. edulis após
secagem à sombra, obtiveram 75,1% de emergência e Ferronato et al. (1997), ao
avaliarem sementes recém-colhidas de frutos maduros, verificaram percentual de
germinação igual a 88%.
As sementes dessa espécie toleram a secagem para teores de água abaixo
de 7%, o que eleva a possibilidade dessas serem ortodoxas. De acordo com Ellis e
0
20
40
60
80
100
30 35 40 45 50 55 60 65
Em
erg
ência
acum
ula
da (
%)
Dias após a semeadura
6% 8% 10% 12% 14% 16%
58
Hong (2006) e José et al. (2009), as sementes que apresentam teor de água entre 3
a 7% estão dentro do intervalo recomendado para conservação em longo prazo.
Uma grande vantagem das sementes tolerantes à dessecação em relação
àquelas menos tolerantes é o fato do seu armazenamento ser mais simples, uma
vez que sementes com baixíssimos conteúdos de água acabam entrando em estado
de quiescência. Nesse estado, o consumo de reservas por parte da semente passa
a ser muito pequeno, permitindo que sejam armazenadas por longo período de
tempo. Também esse baixo teor de água nas sementes permite que essas possam
ser armazenadas em temperatura abaixo de zero, quer seja de forma convencional
quer, em nitrogênio líquido, sem maiores prejuízos (Hellmann et al., 2006; Tresena
et al., 2010).
Os valores de índice de velocidade de emergência se ajustaram ao modelo
quadrático de regressão (p≤0,01), atingindo valor máximo estimado de 0,48 quando
as sementes apresentaram teor de água igual a 11% (Figura 19B). Observando os
resultados de emergência e índice de velocidade, verifica-se que o maior percentual
de emergência ocorreu para o teor de água de 6%, mas, para esse mesmo valor,
teve-se o menor IVE. O que pode explicar o menor valor de IVE para 6% é o fato de
sementes com baixo conteúdo de água necessitarem de maior tempo para reativar o
metabolismo (Castro e Hilhorst, 2004); para a baixa germinação em conteúdo de
água elevado, a hipótese é que existam nas sementes substâncias inibidoras de
germinação, evitando que essa inicie o processo de germinação ainda no fruto.
FIGURA 19. Porcentagem (A) e índice de velocidade de emergência (B) de plântulas
de Alibertia edulis em função do teor de água das sementes. Cáceres-MT, 2014.
ŷ = -2,5x + 92,333 R² = 0,7829**
40
50
60
70
80
6 8 10 12 14 16
Em
erg
ên
cia
(%
)
Teor de água (%)
A
ŷ = -0,0044x2 + 0,0979x - 0,0613
R² = 0,6413**
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
6 8 10 12 14 16
Índ
ice
de
ve
locid
ad
e d
e
em
erg
ên
cia
-
IVE
Teor de água (%)
B
59
A grande diferença de potenciais hídricos entre a semente e o meio
fornecedor de água interfere no restabelecimento das organelas celulares,
principalmente das membranas (Marcos Filho, 2005), levando mais tempo para
iniciar o processo germinativo e isto pode contribuir para um menor índice de
velocidade de emergência em sementes com baixo teor de água.
Os valores da variável comprimento de plântulas de A. edulis em função do
teor de água das sementes se ajustaram ao modelo quadrático (p≤0,05), como pode
ser observado na Figura 20A. O máximo comprimento de plântula estimado ficou em
10,44cm para as sementes com teor de água igual a 12,4%, teor de água esse
próximo do obtido para o máximo IVE. Os melhores resultados de comprimento de
plântula devem estar em função dos maiores valores de IVE, pois as plântulas que
emergiram primeiro dispuseram de mais tempo para se desenvolver.
FIGURA 20. Comprimento (A), massa da matéria fresca (B) e seca (C) de plântulas de Alibertia edulis em função do teor de água das sementes. Cáceres-MT, 2014.
ŷ = -0,0438x2 + 1,0915x + 3,6438 R² = 0,5794*
4
6
8
10
12
6 8 10 12 14 16
Com
pri
me
nto
(cm
)
Teor de água (%)
A
ŷ = -1,2143x2 + 27,714x - 44,429 R² = 0,8008**
40
60
80
100
120
6 8 10 12 14 16
Ma
ssa
da
ma
téri
a fre
sca
(m
g)
Teor de água (%)
B
ŷ = -0,2321x2 + 5,65x - 7,6857 R² = 0,7011**
10
15
20
25
30
6 8 10 12 14 16
Ma
ssa
da
ma
téri
a s
eca
(m
g)
Teor de água (%)
C
60
O vigor das sementes de A. edulis em virtude da dessecação sofrida
também foi determinado com as massas de matéria fresca e seca das plântulas que
se ajustaram ao modelo de regressão quadrática (p≤0,01), conforme se observa nas
Figuras 20B e 20C. A matéria fresca apresentou máximo valor estimado de 114 mg
plântula-1 quando as sementes atingiram o teor de água de 11,5%, enquanto o
máximo de matéria seca estimado por plântula (26 mg) foi alcançado com o teor de
água igual a 12,0%.
4.2.3 Genipa americana
A emergência das plântulas de G. americana iniciou entre 20 e 22 dias após
a semeadura e se estendeu até os 33 dias, período a partir do qual ocorreu a
estabilização (Figura 21). Observou-se que a porcentagem final de plântulas
emergidas foi praticamente a mesma para todos os tratamentos e que a redução do
teor de água para 6% não afetou a viabilidade das sementes.
FIGURA 21. Porcentagem acumulada de emergência de plântulas de Genipa americana em função do teor de água das sementes. Cáceres-MT, 2014.
Os resultados das variáveis porcentagem e índice de velocidade de
emergência de plântulas de G. americana não se ajustaram a nenhum modelo de
regressão (p>0,05).
O percentual de emergência variou de 87 a 92% e apresentou média de
89% (Figuras 22A). O percentual médio de emergência neste trabalho foi
0
20
40
60
80
100
20 22 24 26 28 30 32 34 36
Em
erg
ência
acum
ula
da (
%)
Dias após a semeadura
6% 8% 10% 12% 14% 16%
61
semelhante ao obtido por Andrade et al. (2000), no qual as sementes de jenipapo
com teor de água em torno de 50% foram semeadas em vermiculita e apresentaram
percentual de emergência de 89%, e também por Magistrali (2013), que verificou
percentual de germinação acima de 90% para sementes com até 10% de teor de
água. Oliveira et al. (2006; 2011) verificaram que sementes de jenipapo com menos
de 9% de umidade tiveram redução na viabilidade e que abaixo de 5% não ocorreu
germinação. De acordo com esses autores, o teor de água abaixo de 10% pode
comprometer a germinação, porém, esta hipótese não se confirmou no presente
estudo. Segundo Salomão et al. (2003), sementes de jenipapo apresentam
comportamento intermediário, ou seja, podem ser dessecadas parcialmente, mas
não toleram baixas temperaturas.
FIGURA 22. Porcentagem (A) e índice de velocidade de emergência (B) de plântulas de Genipa americana em função do teor de água das sementes. Cáceres-MT, 2014.
Para o índice de velocidade de emergência (IVE), a média foi de 0,84, e
houve pouca variação entre 0,80 a 0,87 (Figura 22B). Oliveira et al. (2011)
verificaram queda neste índice, na medida em que ocorreu a desidratação das
sementes de G. americana até, aproximadamente, 6%.
O comprimento e as massas da matéria fresca e seca das plântulas de G.
americana em função do teor de água das sementes não se ajustaram a nenhum
modelo de regressão (p>0,05), porém, observaram-se em todas estas variáveis
tendências de redução quando se diminuiu o teor de água das sementes (Figuras
60
70
80
90
100
6 8 10 12 14 16
Em
erg
ên
cia
(%
)
Teor de água (%)
A
ȳ = 89,2%
0,70
0,75
0,80
0,85
0,90
6 8 10 12 14 16
Índ
ice
de
ve
locid
ad
e d
e
em
erg
ên
cia
- IV
E
Teor de água (%)
B
ȳ = 0,84
62
23A, B e C). Em média, o comprimento das plântulas foi de 13,5 cm e as massas da
matéria fresca e seca foram de 239 e 51 mg por plântula, respectivamente.
FIGURA 23. Comprimento (A), massa da matéria fresca (B) e seca (C) de plântulas de Genipa americana em função do teor de água das sementes. Cáceres-MT, 2014.
A determinação do menor teor de água que a semente pode atingir sem que
ocorra perda de viabilidade é de grande importância no processo de
crioarmazenamento, uma vez que, de maneira geral, as sementes devem ser
criocongeladas com teor de água inferior a 12%, pois, dessa forma, a possibilidade
de formação de cristais de gelo fica muito reduzida.
As sementes de L. pacari e G. americana não apresentaram redução da
viabilidade e vigor quando o teor de água foi reduzido até 6%; em A. edulis, a
emergência foi máxima para o teor de água igual a 6%, mas as demais variáveis
apresentaram resultados melhores para a faixa entre 11 e 12%.
10
11
12
13
14
6 8 10 12 14 16
Co
mp
rim
en
to (
cm
)
Teor de água (%)
A
ȳ = 13,5 cm
100
150
200
250
300
6 8 10 12 14 16
Ma
ssa
da
ma
téri
a fre
sca
(m
g)
Teor de água (%)
B
ȳ = 239 mg
10
20
30
40
50
60
6 8 10 12 14 16
Ma
ssa
da
ma
téri
a s
eca
(m
g)
Toer de água (%)
C ȳ = 51 mg
63
4.3 Crioarmazenamento em Nitrogênio Líquido
Diante dos resultados obtidos na avaliação da redução do teor de água e de
que o teor máximo de água para criocongelamento deve ser inferior a 20%
(Stanwood, 1985), optou-se por utilizar as sementes com o teor de água que essas
apresentavam depois do curto período de armazenamento. Após 30, 45 e 80 dias de
armazenamento, as sementes apresentavam teor de água igual a 9,5, 10,8 e 11,3%,
para L. pacari, A. edulis e G. americana, respectivamente.
As sementes utilizadas para avaliar o efeito de crioprotetores na
conservação dessas em nitrogênio líquido apresentaram, inicialmente, 56, 99 e 84%
de emergência de plântulas, para as espécies L. pacari, A. edulis e G. americana,
respectivamente. As sementes tinham elevado percentual de emergência, exceto
para L. pacari, cujo valor foi pouco superior a 50%; este baixo percentual é
característica da própria espécie, conforme verificaram Lorenzi (2002), Carvalho et
al. (2006) e Seneme et al. (2010), os quais observaram em sementes recém-
colhidas, percentuais de 60, 56 e 63% de emergência, respectivamente.
4.3.1 Tratamento de sementes com dimetilsulfóxido
Nas sementes de L. pacari, verificou-se interação significativa entre os
fatores para a variável emergência, enquanto houve efeito isolado do modo de
descongelamento sobre o índice de velocidade de emergência e o comprimento de
plântulas (Tabela 10). As concentrações de dimetilsulfóxido só não tiveram efeito
sobre a massa da matéria fresca de plântulas. Em sementes de A. edulis, houve
apenas efeito da concentração de dimetilsulfóxido sobre a porcentagem e índice de
velocidade de emergência de plântulas. Para a espécie G. americana, não se
observou efeito da interação dos fatores, mas ocorreu efeito do modo de
descongelamento sobre o IVE e massa da matéria fresca de plântulas, enquanto as
concentrações de dimetilsulfóxido tiveram efeito sobre todas as variáveis, exceto
para massa da matéria seca de plântulas (Tabela 10).
64
TABELA 10. Análise de variância da porcentagem de emergência (E), índice de velocidade de emergência (IVE), comprimento (CP), massa da matéria fresca (MFP) e seca de plântulas (MSP) de Lafoensia pacari, Alibertia edulis e Genipa americana em função de concentrações de dimetilsulfóxido (DMSO) e do modo de descongelamento (DESC). Cáceres-MT, 2014.
Fonte de
variação
Lafoensia pacari
Quadrado médio
E IVE CP MFP MSP
DESC 261,33* 1,80** 2,98* 30,083NS 157,69NS
DMSO 734,93** 1,32** 1,93** 233,88NS 1007,22**
DESC*DMSO 158,13* 1,49NS 0,34NS 193,83NS 174,09NS
Alibertia edulis
DESC 0,08NS 0,01NS 0,30 NS 3,521NS 0,05NS
DMSO 1226,75** 0,07** 0,43 NS 20,171NS 0,04NS
DESC*DMSO 133,68 NS 0,01 NS 0,15 NS 44,671NS 0,10NS
Genipa americana
DESC 341,33NS 0,06** 0,01NS 25854* 77,52NS
DMSO 1112,53** 0,12** 40,42* 27986* 691,59NS
DESC*DMSO 174,13NS 0,01NS 7,50NS 2526NS 25,52NS
**,* significativo a 1 e 5% de probabilidade, respectivamente pelo teste F, NS
não significativo.
Nas sementes de A. edulis, o modo de descongelamento não influenciou o
percentual de plântulas emergidas, sendo esse igual a 68,3% no descongelamento
lento e 68,4% para o modo rápido. Também não se verificou efeito de
descongelamento nas sementes de G. americana; quando descongeladas de forma
lenta, apresentaram 49,5% de emergência e 54,8 no modo rápido (Tabela 11).
O IVE de L. pacari e G. americana foi maior para as sementes
descongeladas de forma lenta, enquanto para A. edulis não houve diferença
significativa (Tabela 11). Em L. pacari, o valor do IVE das plântulas oriundas das
sementes descongeladas de forma lenta foi 19% superior àquelas originadas das
sementes descongeladas no modo rápido, enquanto para G. americana essa
diferença foi de 32%. Quanto ao comprimento de plântulas, apenas as sementes de
L. pacari responderam de forma diferenciada ao modo de descongelamento, em que
se verificou que, no modo lento, o comprimento de plântulas foi 7,8% superior.
65
TABELA 11. Médias da emergência (E), do índice de velocidade de emergência (IVE), comprimento (CP), massa da matéria fresca (MFP) e seca de plântulas (MSP) oriundas de sementes de Lafoensia pacari, Alibertia edulis e Genipa americana em função do modo de descongelamento. Cáceres-MT, 2014.
Lafoensia pacari
Descongelamento E (%) IVE CP (cm) MFP (mg) MSP (mg)
Lento --- 2,43 a 6,91 a 76,17 a 8,81 a
Rápido --- 2,04 b 6,41 b 74,55 a 9,17 a
CV (%) --- 20,36 9,63 14,52 16,79
Alibertia edulis
Descongelamento E(%) IVE CP (cm) MFP (mg) MSP (mg)
Lento 68,3 a 0,50 a 5,69 a 42,34 a 5,05 a
Rápido 68,4 a 0,49 a 5,53 a 42,93 a 5,01 a
CV (%) 14,05 15,39 7,68 11,12 7,14
Genipa americana
Descongelamento E(%) IVE CP (cm) MFP (mg) MSP (mg)
Lento 49,5 a 0,29 a 9,90 a 228,71 a 41,83 a
Rápido 54,8 a 0,22 b 9,92 a 183,23 b 39,29 a
CV (%) 26,45 38,31 20,71 25,49 20,89
Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste F a 5% de probabilidade.
O modo de descongelamento não afetou de forma significativa a produção
de biomassa das plântulas das espécies estudadas, exceto para massa fresca de
plântulas de G. americana, cujas plântulas oriundas de sementes descongeladas de
forma lenta apresentaram maior valor (Tabela 11), 25% superior àquelas cujas
sementes foram descongeladas de forma rápida.
Nas análises de regressão para as três espécies os coeficientes de
determinação (R²), foram superiores a 0,70, demonstrando que o total de oscilações
da variável dependente praticamente pode ser explicado pela independente.
A porcentagem de emergência de plântulas de L. pacari, em função das
concentrações de dimetilsulfóxido para cada modo de descongelamento, ajustou-se
ao modelo quadrático de regressão (Figura 24A). A estimativa de emergência de
plântulas no modo de descongelamento lento foi de 42,6% para uma concentração
de 18,78% (DMSO), enquanto para o outro modo esse valor foi de 37,8% quando se
66
utiliza uma concentração de 13,41% (DMSO), sendo as duas porcentagens de
emergência de plântulas inferiores ao obtido com as sementes sem
criocongelamento (56%).
Para os dois modos de descongelamento, foram verificados que, a partir de
18,78 e 13,41% de DMSO, respectivamente nos modos lento e rápido, ocorre efeito
prejudicial sobre a semente; isso provavelmente ocorre em função da toxicidade que
este crioprotetor pode provocar aos tecidos e às células vegetais (Hirano et al.,
2009; Wu et al., 2013). De acordo com esses autores, a concentração elevada de
dimetilsulfóxido pode provocar desidratação osmótica excessiva nos tecidos da
semente, levando à morte de células. Sakai (1995) afirmou que este crioprotetor
pode provocar modificações morfogenéticas e, no presente trabalho, este efeito se
mostrou mais acentuado quando as sementes foram descongeladas de forma rápida
(Figura 24A).
As sementes de A. edulis tratadas com o crioprotetor dimetilsulfóxido
apresentaram percentual de emergência de plântulas também ajustado ao modelo
quadrático de regressão (Figura 24B). Independente do modo de descongelamento
utilizado, a estimativa de emergência de plântulas foi de 78,4%, quando se utilizou a
concentração estimada em 6,03% de dimetilsulfóxido, sendo esse percentual inferior
aos 99% que as sementes apresentavam antes de serem submetidas aos
tratamentos.
Na avaliação dos resultados de emergência de plântulas de G. americana,
verificou-se que esses se ajustaram ao modelo quadrático de regressão (Figura
24C). O máximo valor estimado de 64,2% de emergência das plântulas foi obtido ao
se utilizar a concentração de 11,29% de dimetilsulfóxido, porém, esse valor é inferior
aos 84% que as sementes apresentavam antes do tratamento, mas superior aos
44% obtidos com as sementes congeladas sem tratamento com o crioprotetor
dimetilsulfóxido.
67
FIGURA 24. Emergência de plântulas de Lafoensia pacari (A), Alibertia edulis (B) e
Genipa americana (C) em função da concentração de dimetilsulfóxido (DMSO). Cáceres-MT, 2014.
Enquanto para L. pacari as concentrações estimadas ficaram acima de 13%,
em A. edulis, essa concentração ficou próxima de 6%; e, em G. americana, em torno
de 11%. Isso demonstra que a concentração a ser utilizada varia de espécie para
espécie, e que o efeito tóxico do dimetilsulfóxido pode ser menos acentuado em uma
espécie do que em outra, como observado também por Huehne e Bhinija (2012)
estudando várias espécies de orquídeas.
Foi possível observar que, independente da espécie ou do modo de
descongelamento, há um limite tolerado pelas sementes quanto à concentração de
dimetilsulfóxido; para todas as três espécies, a concentração acima da adequada
produz efeito indesejável. Anchordoguy et al. (1987), em estudos sobre a interação
dos fosfolipídios da membrana com crioprotetores, verificaram que o dimetilsulfóxido
reduz a fusão dos lipossomos desde que utilizado em concentrações acima de 1 M
(7%), pois a fusão dos lipossomos durante o congelamento e descongelamento
●ŷ = -0,0986x2 + 3,7043x + 7,7857 R² = 0,9635**
■ŷ = -0,1686x2 + 4,5229x + 7,4286 R² = 0,7123**
0
25
50
75
100
0 5 10 15 20 25
Em
erg
ên
cia
(%
)
Concentrações de DMSO (%)
A
Descongelamento: ●Lento ( ) ■Rápido(-------)
ŷ = -0,0873x2 + 1,053x + 75,223 R² = 0,9607**
0
25
50
75
100
0 5 10 15 20 25
Em
erg
ên
cia
(%
)
Concentrações de DMSO (%)
B
ŷ = -0,1625x2 + 3,6682x + 43,554 R² = 0,9839**
0
25
50
75
100
0 5 10 15 20 25
Em
erg
ên
cia
(%
)
Concentrações de DMSO (%)
C
68
contribui para deterioração das membranas e, consequentemente, redução da
viabilidade das sementes.
O índice de velocidade de emergência (IVE) se ajustou ao modelo de
regressão quadrático (p≤0,01) com ponto de máximo para cada espécie em
concentrações diferentes (Figura 25), como também foi observado na porcentagem
de emergência de plântulas.
Em L. pacari, o índice de velocidade de emergência elevou-se à medida que
se aumentou a concentração de DMSO, porém, esse acréscimo ocorreu até a
concentração de 16,51%, o que correspondeu a um IVE máximo de 3,50 e, acima
dessa concentração, o efeito do crioprotetor sobre a semente passou a ser
desfavorável (Figura 25A), esse resultado se deve ao fato do DMSO em
concentração elevada produzir efeito tóxico às células (Sakai, 1995; Wu et al.,
2013). Para a espécie A. edulis, o comportamento foi semelhante, entretanto, o IVE
máximo de 0,57 ocorreu na concentração de 5,71% (Figura 25B), sendo essa
concentração cerca de 1/3 da necessária para produzir o mesmo efeito em L. pacari.
Em G. americana, o IVE se ajustou ao modelo linear com correlação negativa
(Figura 25C), e se observou que as concentrações iguais ou acima de 15% reduzem
o índice para valores abaixo da metade do que foi obtido para as concentrações
iguais ou inferiores a 10% de DMSO. De acordo com Huehne e Bhinija (2012), a
ação do crioprotetor sobre a semente no processo de proteção durante o
congelamento e o descongelamento varia de espécie para espécie.
69
FIGURA 25. Índice de velocidade de emergência de plântulas de Lafoensia pacari
(A), Alibertia edulis (B) e Genipa americana (C) em função da concentração de dimetilsulfóxido (DMSO). Cáceres-MT, 2014.
Esses resultados confirmam que, de fato, o crioprotetor dimetilsulfóxido em
concentrações mais elevadas pode ser tóxico aos tecidos e às células da semente
(Fahy, 1986; Sakai, 1995), porém, deve-se ressaltar que até uma determinada
concentração ele cumpre o papel de proteger as estruturas das membranas
celulares das sementes, as quais podem ser afetadas no processo de congelamento
e descongelamento. Nessa função de proteger a membrana, o dimetilsulfóxido
penetra nas células protegendo a integridade celular durante a criopreservação
(Rajasekharan, 2006). A proteção ocorre pelo fato do dimetilsulfóxido reduzir a fusão
de lipossomos, os quais controlam a permeabilidade e seletividade da membrana,
por interagir diretamente com a bicamada da membrana celular e permanecer
associado a ela durante o processo de congelamento mantendo a integridade da
membrana (Anchordoguy et al., 1987).
ŷ = -0,0054x2 + 0,1783x + 2,0268 R² = 0,9942**
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
0 5 10 15 20 25
Índ
ice
de
ve
locid
ad
e d
e
em
erg
ên
cia
Concentrações de DMSO (%)
A
ŷ = -0,0007x2 + 0,008x + 0,5499 R² = 0,9897**
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0 5 10 15 20 25
Índ
ice
de
ve
locid
ad
e d
e
em
erg
ên
cia
Concentrações de DMSO (%)
B
ŷ = -0,0106x + 0,3804 R² = 0,7526*
0,10
0,19
0,28
0,37
0,46
0 5 10 15 20 25
Índ
ice
de
ve
locid
ad
e d
e
em
erg
ên
cia
Concentrações de DMSO (%)
C
70
Na análise de regressão da variável comprimento de plântulas, os dados de
L. pacari se ajustaram ao modelo cúbico de regressão (Figura 26A), os de A. edulis
não se ajustaram a nenhum modelo de regressão (Figura 26B), enquanto os valores
de G. americana se ajustaram ao modelo linear com correlação negativa (Figura
26C).
Ao contrário do que foi observado nas duas variáveis anteriores, o
comprimento de plântula não foi reduzido quando se utilizou a concentração máxima
(25%) de dimetilsulfóxido nas sementes de L. pacari e A. edulis. As plântulas da
primeira espécie oriundas de sementes tratadas com dimetilsulfóxido a 25%
apresentaram comprimento 23% superior àquelas oriundas das sementes sem
tratamento, enquanto na segunda espécie nas mesmas condições o acréscimo foi
de apenas 6%. O efeito tóxico do dimetilsulfóxido sobre a emergência pode não ser
observado no desenvolvimento, isso porque algumas plântulas durante o
desenvolvimento são capazes de superar a toxidez do dimetilsulfóxido, ou por
emergirem apenas as sementes que não foram afetadas pelo efeito tóxico.
Outra hipótese que pode ser levantada para as espécies cuja máxima
concentração de dimetilsulfóxido não comprometeu o desempenho do crescimento
das plântulas, mas afetou a emergência e IVE, é que as sementes não afetadas
pelas elevadas concentrações de dimetilsulfóxido eram mais vigorosas e, ao
emergirem, formaram plântulas mais desenvolvidas e com maior tamanho, pois,
segundo Carvalho e Nakagawa (2012), sementes mais vigorosas formam plântulas
de maior vigor.
Em G. americana, observou-se que a elevação da concentração de
dimetilsulfóxido não produziu a proteção esperada, pelo contrário, levou à redução
no porte das plântulas, sendo que essa redução se tornou mais acentuada quando
as concentrações utilizadas foram superiores a 10%. Entre as concentrações de 0 a
10% de dimetilsulfóxido, o comprimento de plântulas ficou entre 11,2 e 12,7 cm e
acima de 10%, os valores decresceram para uma faixa que variou de 8,5 a 7,1 cm,
tendo o menor valor ocorrido na concentração máxima (25%).
71
FIGURA 26. Comprimento de plântulas de Lafoensia pacari (A), Alibertia edulis (B) e Genipa americana (C) em função da concentração de dimetilsulfóxido (DMSO). Cáceres-MT, 2014.
A massa da matéria fresca de plântulas de L. pacari variou de 69 a 81 mg,
mas não se ajustou a nenhum modelo, sendo a média igual a 75 mg (Figura 27A),
demonstrando que este crioprotetor não teve o efeito protetor esperado, uma vez
que sementes não tratadas tiveram produção de matéria fresca no mesmo patamar
das tratadas. As elevadas concentrações de dimetilsulfóxido não provocaram
redução na produção de matéria fresca das plântulas, mas essa ausência de efeito
negativo com concentrações mais elevadas não foi observada para a emergência e
IVE de plântulas de L. pacari.
ŷ = 0,0008x3 - 0,0319x2 + 0,3225x + 5,9774 R² = 0,9029**
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25
Co
mp
rim
en
to (c
m)
Concentrações de DMSO (%)
A
3
4
5
6
7
0 5 10 15 20 25
Co
mp
rim
en
to (c
m)
Concentrações de DMSO (%)
B
ȳ = 5,61 cm
ŷ = -0,2194x + 12,643 R² = 0,83**
6
8
10
12
14
0 5 10 15 20 25
Com
pri
me
nto
(cm
)
Concentrações de DMSO (%)
C
72
FIGURA 27. Massa da matéria fresca de plântulas de Lafoensia pacari (A), Alibertia edulis (B) e Genipa americana (C) em função da concentração de dimetilsulfóxido (DMSO). Cáceres-MT, 2014.
A massa da matéria fresca das plântulas de A. edulis não se ajustou a
nenhum modelo de regressão (Figura 27B), e essa apresentou média de 42,65 mg,
com valor mínimo de 41,20 e máximo de 44,60 mg. A falta de ação do crioprotetor
sobre a variável avaliada pode ser explicada pelo fato desse atuar no processo de
emergência, mas sem efeito após essa.
Em G. americana, a massa da matéria fresca se ajustou ao modelo linear e,
na medida em que as concentrações foram sendo elevadas, o valor dessa foi sendo
reduzido (Figura 27C). Para a concentração de 25% de dimetilsulfóxido, esse valor
foi 32% menor quando comparado com as sementes não tratadas com o
crioprotetor.
Na avaliação das três espécies, observou-se que a ação do crioprotetor
sobre a massa da matéria fresca de plântulas não foi semelhante, reforçando que
cada espécie se comporta de forma diferente ao mesmo tratamento.
50
60
70
80
90
0 5 10 15 20 25
Ma
ssa
da
ma
téri
a fre
sca
(m
g)
Concentrações de DMSO (%)
ȳ = 75 mg
A
30
35
40
45
50
0 5 10 15 20 25
Ma
ssa
da
ma
téri
a fre
sca
(m
g)
Concentrações DMSO (%)
B
ȳ = 42,65 mg
ŷ = -4,5543x + 261,1 R² = 0,7763
100
150
200
250
300
0 5 10 15 20 25
Ma
ssa
da
ma
téri
a fre
sca
(m
g)
Concentrações de DMSO (%)
C
73
Na produção de biomassa seca de L. pacari, verificou-se que essa se
ajustou ao modelo linear com correlação positiva, ou seja, a máxima concentração
utilizada de dimetilsulfóxido proporcionou a maior produção de matéria seca (Figura
28A). As plântulas oriundas das sementes tratadas com dimetilsulfóxido na
concentração máxima apresentaram massa seca superior àquelas que não foram
tratadas, representando acréscimo de 48% quando comparadas com aquelas
plântulas oriundas das sementes não tratadas com dimetilsulfóxido.
FIGURA 28. Massa da matéria seca de plântulas de Lafoensia pacari (A), Alibertia edulis (B) e Genipa americana (C) em função da concentração de dimetilsulfóxido (DMSO). Cáceres-MT, 2014.
Os resultados da massa da matéria seca de plântulas de A. edulis não se
ajustaram a nenhum modelo de regressão, e esses apresentaram uma tendência de
se manterem constantes, independentemente da concentração de dimetilsulfóxido
utilizada como crioprotetor (Figura 28B). Os dados oscilaram entre 4,96 e 5,16; e
apresentaram média de 5,03 mg por plântula.
ŷ = 0,1069x + 7,6476 R² = 0,7723**
4
6
8
10
12
0 5 10 15 20 25
Ma
ssa
da
ma
téri
a s
eca
(m
g)
Concentrações de DMSO (%)
A
2
3
4
5
6
0 5 10 15 20 25
Ma
ssa
da
ma
téri
a s
eca
(m
g)
Concentrações de DMSO (%)
B
ȳ = 5,03 mg
ŷ = -0,7851x + 50,181 R² = 0,7688**
0
10
20
30
40
50
60
0 5 10 15 20 25
Ma
ssa
da
ma
téri
a s
eca
(m
g)
Concentrações de DMSO (%)
C
74
Em G. americana, os dados se ajustaram ao modelo linear de regressão,
com uma correlação negativa (Figura 28C), sendo esse comportamento oposto do
obtido com L. pacari. Na concentração máxima (25%) de dimetilsulfóxido, a
produção de matéria seca de plântulas foi 25% menor quando comparada com as
plântulas oriundas das sementes sem tratamento com agente crioprotetor.
Avaliando os resultados, se verifica que não são os mesmos para cada
espécie, ou seja, elas respondem de forma diferente. O uso do crioprotetor pode
trazer benefícios a uma variável avaliada, mas não produzir o mesmo benefício para
outra variável, isso em uma mesma espécie. Portanto, há dificuldade, ou, até
mesmo, impossibilidade em definir um protocolo único que possa atender um grupo
de espécies vegetais.
4.3.2 Tratamento de sementes com sacarose
Pela análise de variância, verificou-se efeito da interação dos dois fatores
apenas para a variável IVE em L. pacari. Houve efeito do modo de descongelamento
das sementes apenas para o índice de velocidade de emergência (IVE), enquanto a
concentração de sacarose teve efeito significativo sobre todas as variáveis, exceto
para massa da matéria fresca de plântulas. Em A. edulis, ocorreu efeito do modo de
descongelamento sobre as variáveis porcentagem de emergência, IVE e massa da
matéria fresca de plântulas, e, para G. americana, observou-se efeito da interação
sobre a porcentagem de emergência de plântulas e IVE (Tabela 12).
75
TABELA 12. Análise de variância da porcentagem de emergência (E), índice de velocidade de emergência (IVE), comprimento (CP), massa da matéria fresca (MFP) e seca de plântulas (MSP) oriundas de sementes de Lafoensia pacari, Alibertia edulis e Genipa americana em função de concentrações de sacarose (SAC) e do modo de descongelamento (DESC). Cáceres-MT, 2014.
Fonte de
variação
Quadrado médio
Lafoensia pacari
E IVE CP MFP MSP
DESC 5,33NS 0,73* 0,03NS 15,19NS 0,33NS
SAC 868,80** 0,72** 2,40** 114,19NS 13,40*
DESC*SAC 1,27NS 0,46* 0,58NS 71,49NS 2,28NS
Alibertia edulis
DESC 660,08** 0,05** 0,50NS 261,33** 0,25NS
SAC 12,08NS 0,01NS 0,16NS 16,38NS 0,25NS
DESC*SAC 30,48NS 0,01NS 0,16NS 23,33NS 0,19NS
Genipa americana
DESC 161,33NS 0,03** 0,65NS 12838NS 36,75NS
SAC 267,20NS 0,19NS 2,33NS 3065NS 67,33NS
DESC*SAC 394,13** 0,02** 4,44NS 1346NS 24,10NS
**,* significativo a 1 e 5% de probabilidade, respectivamente, pelo teste F, NS
não significativo.
O modo de descongelamento não teve efeito sobre o percentual de plântulas
emergidas de L. pacari quando tratadas com sacarose, sendo a média de
emergência de 38,7%, inferior aos 56% antes dos tratamentos. A sacarose não
produziu efeito semelhante ao dimetilsulfóxido, pois as sementes de L. pacari
tratadas com dimetilsulfóxido apresentaram maior percentual de emergência quando
descongeladas de forma lenta (Figura 24A).
As sementes de A. edulis que foram submetidas ao crioprotetor sacarose e
depois armazenadas em nitrogênio líquido e descongeladas de modo rápido
apresentaram maior percentual de plântulas emergidas (Tabela 13), sendo superior
em relação ao modo de descongelamento lento em 7,4 pontos percentuais. Quando
as sementes de A. edulis foram tratadas com dimetilsulfóxido, apresentaram média
de emergência menor (Tabela 11) e não houve diferenças entre o modo rápido e
lento de descongelamento. Em G. americana, como ocorreu interação para
76
emergência de plântulas, os resultados foram apresentados de forma separada para
cada modo de descongelamento (Figura 29C).
Esses resultados indicam que os mecanismos envolvidos no processo de
tolerância das sementes ao criocongelamento e suas relações com os
crioprotetores, bem como as formas de descongelamento, são bastante complexos.
Isso eleva o grau de dificuldade para elaboração de protocolo de etapas de
criocongelamento de sementes, mesmo que este protocolo seja para uma única
espécie.
TABELA 13. Médias da emergência (E), índice de velocidade de emergência (IVE), comprimento (CP), massa da matéria fresca (MFP) e seca de plântulas (MSP) oriundas de sementes de Lafoensia pacari, Alibertia edulis e Genipa americana em função do modo de descongelamento. Cáceres-MT, 2014.
Lafoensia pacari
Descongelamento E(%) IVE CP (cm) MFP (mg) MSP (mg)
Lento 38,0 a --- 6,60 a 77,12 a 9,49 a
Rápido 39,3 a --- 6,66 a 76,14 a 9,26 a
CV (%) 30,45 11,22 15,41 20,84
Alibertia edulis
Descongelamento E(%) IVE CP (cm) MFP (mg) MSP (mg)
Lento 72,0 b 0,52 b 5,60 a 45,23 a 4,68 a
Rápido 79,4 a 0,60 a 5,80 a 40,69 b 4,82 a
CV (%) 9,54 12,35 6,75 11,39 6,99
Genipa americana
Descongelamento E(%) IVE CP (cm) MFP (mg) MSP (mg)
Lento --- --- 11,62 a 276,62 a 48,17 a
Rápido --- --- 11,58 a 244,92 a 46,42 a
CV (%) 14,79 23,44 20,34
Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste F a 5% de probabilidade.
Em L. pacari e G. americana, houve efeito da interação dos fatores sobre o
IVE e, nas sementes de A. edulis, o modo de descongelamento rápido foi mais
eficiente na preservação do IVE, mas o oposto ocorreu para massa da matéria
fresca de plântulas. Para A. edulis, o resultado do IVE corrobora com a hipótese de
77
Molina et al. (2006), de que as sementes devem ser descongeladas de forma rápida
para evitar o recongelamento e, consequentemente, a formação de cristais de gelo,
o que, de acordo com Goldfarb et al. (2010), pode provocar danos aos tecidos
levando a semente à morte.
Em outras espécies, tem se observado a utilização do descongelamento
lento sem que ocorra prejuízo para as sementes crioarmazenadas, como citado por
Gonzaga et al. (2003), avaliando sementes de aroeira (Astronium urundeuva) e
baraúna (Schinopsis brasiliensis); Farias et al. (2006) em sementes de jatobá
(Hymeneae courbaril) e Rocha et al. (2009) em sementes de quatro cultivares de
algodão.
As sementes de L. pacari tratadas com sacarose apresentaram resultados
que não corroboram com a hipótese apresentada por Molina et al. (2006), segundo
os quais, o descongelamento lento não é indicado por existir a possibilidade de
ocorrência de recongelamento e, consequentemente, ocorrerem danos às estruturas
das membranas das sementes devido à formação de cristais de gelo, levando estas
a não germinarem ou produzirem plântulas com anomalias. Motta et al. (2014), ao
descongelarem sementes de girassol de modo rápido e lento, verificaram que não
há diferença entre as formas de descongelamento; enquanto as sementes de G.
americana tratadas com sacarose apresentaram melhor resultado de emergência
quando foram descongeladas de forma rápida
Os resultados obtidos para a emergência de sementes de L. pacari
corroboram com protocolos que foram adotados em estudos realizados com outras
espécies vegetais (Kholina e Voronkova, 2008; Voronkova e Kholina, 2010; Kholina
e Voronkova, 2012), cujas sementes crioarmazenadas foram submetidas ao
descongelamento lento durante duas horas, nas condições ambientais do laboratório
e não apresentaram nenhum prejuízo ou dano fisiológico, e esse também se
verificou quando sementes de Thymus lofocephalus foram descongeladas em
temperatura ambiente por um período de, aproximadamente, 18 horas (Coelho et al.,
2012). Estes estudos, assim como os resultados obtidos neste trabalho,
demostraram que sementes de diversas espécies podem ser descongeladas de
forma lenta sem que haja prejuízo para essas.
Pode-se afirmar que cada espécie responde de forma diferente ao modo de
descongelamento, ao tipo de crioprotetor e à interação, havendo espécies
indiferentes, as que são melhores preservadas quando descongeladas de forma
78
lenta e aquelas que respondem melhor ao modo rápido, em alguns casos, a
resposta muda de acordo com o crioprotetor.
O comprimento das plântulas das três espécies em estudo não foi
influenciado pelo modo de descongelamento; o mesmo também se observou para a
massa da matéria seca das plântulas. Na avaliação da massa da matéria fresca de
plântulas, houve efeito apenas para as sementes de A. edulis, no qual o melhor
resultado foi obtido quando o descongelamento foi realizado de forma lenta (Tabela
13), sendo este valor 11% maior do que no descongelamento rápido. O resultado
obtido corrobora com a ideia de que os possíveis efeitos deletérios oriundos do
congelamento e descongelamento se refletem, principalmente, na emergência, mas
não sobre o crescimento da plântula.
A diversidade de resposta entre as diferentes espécies vegetais, ou mesmo
entre diferentes tecidos de uma mesma espécie, tem dificultado o desenvolvimento
de um protocolo de criopreservação com caráter genérico (Goldfarb et al., 2010).
Podem-se citar como exemplo dessa dificuldade estudos com diversas espécies
vegetais realizados por Salomão (2002), Voronkova e Kholina (2010), e Kholina e
Voronkova (2012), que concluíram que a resposta das sementes à temperatura
extremamente baixa, como no caso do nitrogênio líquido, é específica para cada
espécie.
A emergência das plântulas de L. pacari foi influenciada pela concentração
de sacarose utilizada como solução crioprotetora nas sementes. Essa variável se
ajustou ao modelo quadrático de regressão, sendo a máxima emergência estimada
em 49% para sementes tratadas com solução de sacarose a 0,92 M (Figura 29A).
Esse percentual de emergência foi inferior aos 56% que as sementes apresentavam
antes dos tratamentos e do armazenamento em nitrogênio líquido, mas superior aos
12% apresentado pelas plântulas oriundas das sementes crioarmazenadas sem
tratamento.
Os dados de emergência de plântulas de A. edulis não se ajustaram a
nenhum modelo de regressão (Figura 29B) e os valores oscilaram entre 74,5 e 77,5
com média de 75,7%. A ausência de efeito crioprotetor pode ser em virtude do tipo
de crioprotetor e/ou do tempo de exposição da semente a esse, pois o sucesso da
vitrificação está na seleção apropriada do crioprotetor e do tempo de exposição do
tecido à solução (Galdiano Junior et al., 2012). Observou-se que a porcentagem de
plântulas emergidas das sementes de A. edulis tratadas com dimetilsulfóxido
79
apresentou valor máximo de 78,4% (Figura 24B), sendo esse valor próximo do
obtido com sacarose 75,7% (Figura 29B), ou seja, não houve diferença acentuada
entre os percentuais máximos de emergência com o uso de cada crioprotetor. Nos
dois casos, os valores foram inferiores aos 99% obtidos antes dos tratamentos. O
que diferiu de forma mais acentuada nos dois crioprotetores é que concentrações
elevadas de dimetilsulfóxido provocaram redução na porcentagem de emergência de
plântulas, o que não ocorreu para concentrações elevadas de sacarose.
FIGURA 29. Emergência de plântulas de Lafoensia pacari (A), Alibertia edulis (B) e Genipa americana (C) em função da concentração de sacarose. Cáceres-MT, 2014.
O percentual de emergência de plântulas de G. americana oriundas de
sementes descongeladas de forma lenta não se ajustou a nenhum modelo de
regressão, tendo os valores oscilados entre 46 e 61% e média igual a 52% (Figura
ŷ = -37,429x2 + 69,071x + 17,107 R² = 0,81**
0
20
40
60
80
100
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Em
erg
ên
cia
(%
)
Concentrações de sacarose (M)
A
0
25
50
75
100
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Em
erg
ên
cia
(%
)
Concentrações de sacarose (M)
B
ȳ = 75,7%
■ŷ = -60,571x2 + 81,429x + 39,143 R² = 0,8553*
0
25
50
75
100
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Em
erg
ên
cia
(%
)
Concentrações de sacarose (M)
Descongelamento: ●Lento ( ) ■ Rápido (------)
C
●ȳ =52%
80
29C). Com relação ao descongelamento rápido, o percentual de emergência de
plântulas se ajustou ao modelo quadrático, e o máximo valor estimado de 66,5% foi
obtido para uma concentração de sacarose igual a 0,67 M. Esse valor máximo de
emergência ficou abaixo dos 84% que as sementes apresentavam antes do
armazenamento, mas acima dos 39% de emergência das sementes que foram
armazenadas em nitrogênio líquido sem tratamento com sacarose.
Entretanto, esperava-se que o efeito crioprotetor da sacarose produzisse
resultados com melhores percentuais de emergência de plântulas, pois os açúcares
possuem um importante papel na aquisição de resistência à dessecação e ao
congelamento em nitrogênio líquido (Suzuki et al., 2005). A utilização de um teor
elevado de sacarose aumenta consideravelmente a concentração intracelular desse
açúcar que pode agir na preservação da membrana e, dessa forma, atuar como
principal agente responsável pela tolerância do tecido à dessecação e ao
congelamento (Suzuki et al., 2006). Os resultados encontrados com L. pacari e G.
americana corroboram com a afirmação de que a utilização de crioprotetores
naturais (açúcares) preserva as estruturas e as funções da membrana durante o
congelamento (Rudolph e Crowe, 1985).
Porém, deve-se ressaltar que concentrações elevadas de sacarose podem
provocar perda de água nas sementes, levando-as à desidratação excessiva e
comprometendo a viabilidade dessas (Hirano et al., 2009); isto explicaria porque as
concentrações acima de 0,92 M levam ao decréscimo da porcentagem de
emergência de plântulas, como verificado em L. pacari, e superiores a 0,67 M para
sementes de G. americana com descongelamento rápido.
As médias do índice de velocidade de emergência em função das
concentrações de sacarose em sementes de L. pacari se ajustaram ao modelo
cúbico de regressão, isso tanto para as sementes descongeladas de forma lenta
como rápida (Figura 30A).
Para as sementes criocongeladas de L. pacari, verificou-se que as duas
curvas (Figura 30A) apresentaram comportamento semelhante até a concentração
de 1,0 M e, acima desta concentração, o comportamento das curvas se inverteu. No
descongelamento lento, o maior IVE (3,45) foi obtido na concentração de 0,50 M e,
para aquelas descongeladas de forma rápida, o IVE máximo (3,31) foi obtido na
concentração de 1,25 M. Esses resultados não foram superiores aos obtidos com
dimetilsulfóxido (3,50). Observa-se que todos os tratamentos com sacarose
81
apresentaram valores de IVE superiores ao valor referente ao tratamento sem
crioprotetor; esse resultado reforça a hipótese de que a sacarose pode proteger a
semente contra os efeitos deletérios durante o congelamento e descongelamento.
FIGURA 30. Índice de velocidade de emergência (IVE) de plântulas de Lafoensia pacari (A), Alibertia edulis (B) e Genipa americana (C) em função da concentração de sacarose. Cáceres-MT, 2014.
Em A. edulis, os dados de IVE não se ajustaram a nenhum modelo de
regressão, porém os dados apresentaram queda à medida que a concentração foi
sendo elevada (Figura 30B). O maior valor de IVE (0,60) foi obtido na concentração
de 0,50 M e, nessa concentração, o valor de IVE foi superior ao tratamento sem
crioproteção, o que não ocorreu para as concentrações mais elevadas de sacarose.
O IVE das plântulas de G. americana originadas de sementes
descongeladas de modo lento não se ajustou a nenhum modelo de regressão, tendo
●ŷ = 5,4893x3 - 11,212x2 + 6,0183x + 2,3025 R² = 0,5966**
■ŷ = 4,7134x3 - 8,4007x2 + 4,3205x + 1,8757 R² = 0,6909**
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Índ
ice
de
ve
locid
ad
e d
e
em
erg
ên
cia
Concentrações de sacarose (M)
A
0,45
0,50
0,55
0,60
0,65
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25Ín
dic
e d
e v
elo
cid
ad
e d
e
em
erg
ên
cia
Concentrações de sacarose (M)
B
ȳ = 0,5621
■ŷ = -0,3879x2 + 0,4743x + 0,2805 R² = 0,7596**
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Índ
ice
de
ve
locid
ad
e d
e
em
erg
ên
cia
Concentrações de sacarose (M)
Descongelamento: ●Lento ( ) ■Rápido (-----)
C
●ȳ = 0,302
Descongelamento: ●Lento ( ) ■Rápido(----)
82
esse variado de 0,17 a 0,37 e média de 0,30, enquanto para as plântulas cujas
sementes foram descongeladas de forma rápida, o IVE se ajustou ao modelo
quadrático (Figura 30C). O valor máximo estimado de 0,42 foi obtido para a
concentração de sacarose igual a 0,61 M.
As concentrações abaixo de 0,75 ou acima de 1,0 M foram as que
apresentaram os resultados mais expressivos para as três espécies, entretanto, a
faixa com maior frequência de utilização de sacarose como crioprotetor tem sido
entre 0,75 e 1,0 M (Wang et al., 2002). O efeito crioprotetor da sacarose ocorre por
meio do acúmulo intracelular de moléculas hidrofílicas que desempenham o papel
de elevar a quantidade de água não congelada dentro da célula e, dessa forma,
contribuir para a formação do estado vítreo do citoplasma (Hitmi et al., 2000).
O uso de crioprotetor em sementes que são submetidas ao
criocongelamento se faz necessário pelo fato de esse interagir com a bicamada
lipídica da membrana plasmática e, ao permanecer a ela associada durante o
processo de congelamento, manter a integridade da membrana (Anchordoguy et al.,
1987; Crowe et al., 1988).
Os comprimentos de plântulas de L. pacari, A. edulis e G. americana não se
ajustaram a nenhum modelo de regressão (Figuras 31A, B e C), e a média foi igual a
6,63, 5,59 e 11,7 cm, respectivamente; porém, observou-se um acréscimo no
comprimento de plântulas de 13% para L. pacari, 5,12% para A. edulis e 3,1% para
G. americana quando se comparou a média do comprimento de plântulas na
concentração máxima (1,25 M) em relação àquelas oriundas das sementes não
submetidas ao tratamento com sacarose. Em função da baixa variação das médias
desta variável, pode-se verificar que o tratamento das sementes com solução
crioprotetora à base de sacarose não trouxe ganho significativo ao crescimento de
plântulas.
Em sementes de L. pacari e A. edulis tratadas com os dois crioprotetores e
armazenadas em nitrogênio líquido, observou-se que o comprimento das plântulas
se manteve constante ou tendeu a elevar-se com o acréscimo da concentração da
solução, mas, segundo Silva et al. (2011), quando as sementes são expostas a
temperaturas subzero, essas têm o metabolismo reduzido após o descongelamento,
o que pode produzir plântulas de menor comprimento. O fato das plântulas de L.
pacari e A. edulis não terem sofrido redução pode ser explicado pela ação dos
crioprotetores.
83
FIGURA 31. Comprimento de plântulas de Lafoensia pacari (A), Alibertia edulis (B) e Genipa americana (C) em função da concentração de sacarose. Cáceres-MT, 2014.
Os valores de massa da matéria fresca das plântulas de L. pacari, A. edulis
e G. americana não se ajustaram a nenhum modelo de regressão. A massa das
plântulas de L. pacari apresentou redução de 7% quando se compararam os valores
das plântulas oriundas da maior concentração utilizada em relação àquelas
originadas de sementes não tratadas e armazenadas em nitrogênio líquido (Figura
32A). O resultado obtido com as sementes tratadas com sacarose foi semelhante ao
obtido para o crioprotetor dimetilsulfóxido e se verificou que, nos tratamentos com os
dois crioprotetores, os resultados de massa da matéria fresca por plântula de L.
pacari mantiveram-se praticamente constantes e com média de 75 mg.
4
5
6
7
8
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Co
mp
rim
en
to (
cm
)
Concentrações de sacarose (M)
A
ȳ = 6,63 cm
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Co
mp
rim
en
to (
cm
)
Concentrações de sacarose (M)
B
ȳ = 5,69 cm
9
10
11
12
13
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Co
mp
rim
en
to (
cm
)
Concentrações de sacarose (M)
C
ȳ = 11,7 cm
84
FIGURA 32. Massa da matéria fresca de plântulas de Lafoensia pacari (A), Alibertia edulis (B) e Genipa americana (C) em função da concentração de sacarose. Cáceres-MT, 2014.
Os valores de massa da matéria fresca de plântula de A. edulis oscilaram
entre 41,17 e 45,06 mg, e média igual a 43 mg (Figura 32B). Comportamento
semelhante também se verificou quando as sementes foram tratadas com o
crioprotetor dimetilsulfóxido, ou seja, sementes tratadas com sacarose apresentaram
plântulas com massa da matéria fresca máxima de 45,06 mg para uma
concentração de 0,75 M e as sementes tratadas com dimetilsulfóxido apresentaram
massa da matéria fresca máxima de 44,46 mg para concentração de 20%; nos dois
casos, as concentrações são intermediárias.
Para os valores de massa da matéria fresca de G. americana, ocorreu uma
variação de 238 a 286, com média de 260 mg (Figura 32C). Para a concentração
máxima de sacarose (1,25 M), o valor da matéria fresca foi 76,5% superior ao valor
obtido para a concentração máxima de dimetilsulfóxido. Esse resultado aponta que o
50
60
70
80
90
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Ma
ssa
da
ma
téri
a fre
sca
(m
g)
Concentrações de sacarose (M)
A
ȳ = 75 mg
10
20
30
40
50
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Ma
ssa
da
ma
téri
a fre
sca
(m
g)
Concentrações de sacarose (M)
B
ȳ = 43 mg
100
150
200
250
300
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Ma
ssa
da
ma
téri
a fre
sca
(m
g)
Concentrações de sacarose (M)
C
ȳ = 260 mg
85
dimetilsulfóxido provavelmente tenha provocado efeito tóxico nas sementes de G.
americana, enquanto a sacarose promoveu certa proteção, pois as plântulas
oriundas das sementes tratadas com 1,25 M de sacarose foram 20% superiores no
que diz respeito à quantidade de matéria fresca das sementes em relação às
crioarmazenadas sem tratamento.
Os dados de massa seca de plântulas de L. pacari em função da
concentração da solução crioprotetora à base de sacarose apresentaram ajuste ao
modelo quadrático de regressão (Figura 33A). A máxima produção de massa da
matéria seca por plântula, de 10,51 mg, foi estimada para a concentração de 0,75 M.
A utilização da sacarose confirmou a hipótese de que a utilização desse tipo de
crioproteção traz benefícios para as sementes quando congeladas em nitrogênio
líquido, entretanto, não foram as concentrações mais elevadas que produziram os
maiores benefícios.
A massa da matéria seca das plântulas de A. edulis e G. americana em
função das concentrações de sacarose não se ajustou a nenhum modelo de
regressão. A quantidade de matéria seca por plântula de A. edulis apresentou
pequena queda à medida que a concentração de sacarose foi sendo elevada, tendo
essa reduzido de 5,01 mg, na ausência de sacarose, para 4,65 mg na máxima
concentração utilizada. O resultado obtido foi oposto ao esperado, pois, de acordo
com Hitmi et al. (2000) e Suzuki et al. (2006), a utilização de sacarose como agente
crioprotetor em sementes eleva a tolerância ao congelamento.
Na utilização dos dois tipos de crioprotetor em sementes de A. edulis,
verificou-se que o comportamento dos valores de massa de matéria seca por
plântula foi semelhante (Figuras 28B e 33B). A ocorrência deste resultado pode ser
em virtude do tempo que as sementes levaram para germinar, pois esse foi bem
maior em relação às outras duas espécies, o que, de alguma maneira, pode ter
compensado eventuais efeitos negativos do congelamento. Outra possibilidade é
que os efeitos negativos do congelamento podem se manifestar com maior
intensidade durante a emergência e, com o passar dos dias, as plântulas superam
de maneira rápida as possíveis ações deletérias do congelamento.
86
FIGURA 33. Massa da matéria seca de plântulas de Lafoensia pacari (A), Alibertia edulis (B) e Genipa americana em função da concentração de sacarose. Cáceres-MT, 2014.
Para as plântulas de G. americana, os valores de massa da matéria seca
oscilaram entre 42 e 49 mg, com média igual a 47 mg. Na comparação dos
resultados entre sacarose e dimetilsulfóxido, observou-se que a produção de matéria
seca das plântulas em sacarose foi 52,6% maior, isso quando se utilizou a máxima
concentração. Esse resultado reforça a informação de que a sacarose pode
promover proteção de sementes no crioarmazenamento e que o dimetilsulfóxido
pode produzir efeito tóxico, principalmente quando utilizado em concentrações mais
elevadas.
ŷ = -5,1429x2 + 7,6857x + 7,6429 R² = 0,6851**
4
6
8
10
12
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Ma
ssa
da
ma
téri
a s
eca
(m
g)
Concentrações de sacarose (M)
A
2
3
4
5
6
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Ma
ssa
da
ma
téri
a s
eca
(m
g)
Concentrações de sacarose (M)
B
ȳ = 4,75 mg
20
30
40
50
60
0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25
Ma
ssa
da
ma
téri
a s
eca
(m
g)
Concentrações de sacarose (M)
C
ȳ = 47 mg
87
5.CONCLUSÕES
A maior variação nas características biométricas ocorre na massa da matéria
fresca dos frutos de L. pacari, na massa da matéria fresca das sementes das três
espécies, e no número de sementes por fruto em A. edulis e G. americana.
O número de sementes por fruto de L. pacari não tem correlação significativa
com as demais características dos frutos. Para A. edulis e G. americana todas as
correlações entre as características dos frutos são positivas e significativas.
A redução do teor de água das sementes de L. pacari e G. americana pode
ser feita até 6%. A máxima emergência de plântulas de A. edulis ocorre para
semente com teor de água igual a 6% e teores na faixa de 10 a 12% apresentam
melhor resultado para velocidade de emergência, comprimento e massa das
plântulas.
As sementes de L. pacari e G. americana devem ser tratadas com solução
de dimetilsulfóxido na concentração de 19 e 10%, respectivamente, e
descongeladas de modo lento.
Em A. edulis, as sementes devem ser submetidas ao tratamento com
solução de dimetilsulfóxido a 6% e essas são indiferentes ao modo de
descongelamento.
As sementes de L. pacari tratadas com sacarose são indiferentes ao modo
de descongelamento e a solução crioprotetora deve ser igual a 0,92 M de sacarose.
Nas sementes de A. edulis, a porcentagem e o índice de velocidade de
emergência são máximos quando descongeladas de modo rápido, mas não se
recomenda o uso de sacarose na crioproteção das sementes.
88
O modo rápido de descongelamento apresenta melhor resultado de
emergência para sementes de G. americana e a concentração da solução
crioprotetora deve ser 0,67 M de sacarose.
89
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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