Germinação assimbiótica de espécies da subtribo Pleurothallidinae (Orchidaceae)

Abstract

Resumo: A subtribo Pleurothallidinae Lindl. é formada por espécies que correm risco de extinção pela degradação da Mata Atlântica. As suas sementes são muito pequenas e não contêm reservas nutritivas. A germinação na natureza necessita de simbiose das sementes com fungos micorrízicos específicos. Os estudos de germinação assimbiótica e de cultivo dessas espécies são escassos. O objetivo deste estudo foi analisar as características morfológicas e morfométricas das sementes e embriões de 11 espécies de micro-orquídeas para relacionar com a germinação in vitro e estabelecer um protocolo de propagação de mudas de Acianthera prolifera. Sementes de espécies de Pleurothallidinae foram utilizadas para estudos morfológicos e morfométricos, com auxílio de microscópio óptico e de microscopia eletrônica de varredura. As características das sementes analisadas foram: cor, forma, ornamentação, formato da parede das células, abertura micropilar e presença de depósito cuticular envolvendo o embrião. Também foram analisadas medidas quantitativas nas sementes e embriões, tais como: comprimento, largura, volume e porcentagem de espaço de ar. A análise de dados morfológicos e morfométricos auxiliaram no entendimento do processo germinativo das espécies estudadas. A viabilidade das sementes foi avaliada pela germinação in vitro em meio de cultura WPM, por um período de duas a 24 semanas. As melhores respostas de germinação ocorreram com A. prolifera (92%) e Acianthera ochreata (86%), com a formação de plântulas após 90 e 120 dias da semeadura. As sementes e embriões dessas espécies eram maiores que as outras e apresentaram polaridade estrutural que pode ter facilitado à germinação. Por outro lado, as piores respostas ocorreram com Pabstiella fusca (4%), que continha as menores sementes e embriões, sem ocorrência de polaridade estrutural e os seus protocormos necrosaram após 90 dias de cultivo em meio WPM. Os dados morfométricos avaliados demonstraram variações dentro do gênero Acianthera sp. e entre as espécies. Para estabelecimento de um protocolo de germinação assimbiótica de A. prolifera, sementes maduras foram inoculadas em quatro meios de cultura: WPM, MS, MS/2 e KC. As avaliações dos estádios de desenvolvimento de protocormos até a formação de plântulas foram realizadas por um período de duas a 16 semanas. Os resultados demonstraram que o meio MS/2 foi eficiente no início da germinação e o WPM para o desenvolvimento dos protocormos até a formação das plântulas de A. prolifera. Para estimular o crescimento dos protocormos foi testado o efeito do carvão ativado (0, 1, 2 e 4 g L-1) e da sacarose (0, 15, 30 e 60 g L-1) nos meios de cultura MS/2 e WPM. O desenvolvimento de protocormos e plântulas apresentaram melhores respostas em meio de cultura WPM contendo 1 g L-1 de carvão ativado. Os meios suplementados com sacarose estimularam o crescimento das plântulas, após subcultivo para os mesmos meios, sendo que para a formulação WPM foi recomendado adicionar 60 g L-1 e para MS/2 15 g L-1 de sacarose. As mudas de A. prolifera foram aclimatizadas com sucesso (95% de sobrevivência) utilizando a mistura comercial de fibra de coco, casca de Pinus e carvão vegetal, combinada com vermiculita (1:1) após 12 semanas de cultivo em casa de vegetação. Palavras- chave: meios de cultura, micro-orquídeas, carvão ativado, sacarose.

Abstract: The subtribe Pleurothallidinae Lindl. consists of 5,100 species distributed in the neotropics that are in danger of extinction due to the degradation of the Atlantic Forest. Its seeds are very small and contain no nutritional reserves. Germination in nature requires symbiosis with specific mycorrhizal fungi. Studies of asymbiotic germination and cultivation of these species are scarce. The objective of this study was to analyze the morphological and morphometric characteristics of the seeds and embryos of 11 species of micro-orchids in order to understand the process that control in vitro germination and also to establish a protocol for the propagation of Acianthera prolifera seedlings. Seeds of Pleurothallidinae species were used for these studies, carried out with the aid of an optical microscope and scanning electron microscopy. The characteristics of the analyzed seeds were: color, shape, ornamentation, cell wall format, micropillary aperture and presence of cuticular deposit. Quantitative measures were also recorded in seeds and embryos, such as: length, width, volume and percentage of air space. The analysis of morphological and morphometric data helped to understand the germination process of the species studied. The viability of the seeds was evaluated by the tetrazolium test and by in vitro germination in WPM culture medium, for a period of two to 24 weeks. The best germination responses occurred with A. prolifera (92%) and Acianthera ochreata (86%), with formation of seedlings after 90 and 120 days of sowing. The seeds and embryos of these species were larger than the others and presented structural polarity that may have facilitated the germination. On the other hand, the worst responses occurred with Pabstiella fusca (4%), which contained the smallest seeds and embryos, without occurrence of structural polarity and the protocorms died after 90 days of culture in WPM medium. The morphometric data showed variations within the genus Acianthera sp. and among the species. To establish an asymbiotic germination protocol for A. prolifera, mature seeds were inoculated in four culture media: WPM, MS, MS/2 and KC. The evaluations of the developmental stages of protocorms until the formation of seedlings were carried out for a period of two to 16 weeks. The results showed that the MS/2 medium was efficient at the beginning of germination and the WPM for the development of the protocorms until the formation of the seedlings. The effect of activated charcoal (0, 1, 2 and 4 g L-1) and sucrose (0, 15, 30 and 60 g L-1) on the MS/2 and WPM culture media was tested to stimulate the growth of protocorms. The development of protocorms and seedlings presented better responses in WPM culture medium with 1 g L-1 of activated charcoal. The media supplemented with sucrose stimulated the growth of the seedlings after subculture to the same media. For WPM formulation it is recommended to add 60 g L-1 sucrose and, for MS/2, 15 g L-1. The seedlings of A. prolifera were successfully acclimatized (95% survival) after 12 weeks of greenhouse cultivation in a commercial mixture of coconut fiber, pine bark, and charcoal combined with vermiculite (1:1). Key words: culture media, micro-orchids, activated charcoal, sucrose.