Germinação e desenvolvimento in vitro de Pabstiella leucopyramis (Orchidaceae: Pleurothallidinae), uma micro-orquídea endêmica da Mata Atlântica

Abstract

Resumo : A Mata Atlântica abriga 52% das orquídeas brasileiras, porém tem sido alvo de exploração insustentável por séculos. A redução desse bioma pelo desmatamento impacta as populações de orquídeas devido à perda de forófitos e imposição de maiores dificuldades de interação das plantas com polinizadores e micobiontes, o que pode levar à erosão das populações naturais e consequente extinção local de uma espécie. Pleurothallidinae Lindl. (Epidendroideae: Epidendreae) é a maior subtribo de micro orquídeas habitando os Neotrópicos, sendo também a mais diversa. A espécie Pabstiella leucopyramis é uma micro-orquídea epífita endêmica da Mata Atlântica, em potencial risco de extinção. Uma estratégia de conservação ex situ é a micropropagação in vitro, a qual permite produção de plantas em larga escala a partir de pouco material vegetal. Desse modo, esse trabalho buscou avaliar a eficiência de duas composições distintas de meios de cultura sobre a germinação in vitro de P. leucopyramis, sendo elas WPM e MS/2, e caracterizar e comparar o desenvolvimento das plântulas germinadas, em diferentes condições de cultivo. Para a germinação, foi utilizada uma cápsula madura obtida por autopolinização, a qual foi aberta em ambiente asséptico de câmara de fluxo laminar. As sementes foram removidas e suspendidas em água destilada, sendo inoculado 1 mL de solução em cada placa de Petri. Os estádios de germinação foram avaliados a cada 30 dias por quatro meses. O melhor resultado de germinação e recuperação de plântulas se deu no meio de cultura WPM, com 97,72% de taxa de germinação e 69,88% de taxa de conversão em plântulas. As plântulas seguiram para dois experimentos de desenvolvimento, com suplementação de glutamina, nas concentrações 0 mM, 6,8 mM ou 13,6 mM, ou de 6-benzilaminopurina (BAP), nas concentrações 0 µM, 3 µM, 6 µM ou 9 µM, ao meio de cultura WPM. A suplementação com 6,8 mM de glutamina provocou aumento na média do número de raízes por indivíduo (m = 6), em relação aos outros tratamentos. No experimento com suplementação de BAP, foi observada redução nas médias de número e comprimento das raízes em todos os tratamentos suplementados com a citocinina. No entanto, não houve diferença significativa quanto aos números médios de folhas e brotações. A anatomia radicular e foliar de P. leucopyramis foi estudada e alterações provocadas pela presença de glutamina no meio de cultura foram apresentadas. A concentração de 13,6 mM de glutamina promoveu a organização dos feixes vasculares das raízes. Foi observada mudança de forma progressiva nas folhas, acompanhada pela redução da espessura do parênquima aquífero. Em conclusão, recomenda-se que o meio WPM seja utilizado para a germinação e desenvolvimento de P. leucopyramis, e que a glutamina pode ser suplementada ao meio de cultura a depender do objetivo do estudo. Por fim, é reforçada a importância dos estudos anatômicos para devido conhecimento do estado de desenvolvimento das culturas in vitro

Abstract : The Atlantic Rainforest holds 52% of Brazilian orchids, yet it has been the target of unsustainable exploitation for centuries. The reduction of this biome through deforestation impacts orchids’ populations due loss of phorophytes and imposition of major difficulties for interactions between plants, their pollinators and micobionts, which might lead to the erosion of natural populations and consequent local extinction of a species. Pleurothallidinae Lindl. (Epidendroideae: Epidendreae) is the largest subtribe of micro-orchids inhabiting the Neotropics, also being the most diverse. The species Pabstiella leucopyramis is an epiphytic micro-orchid endemic to the Atlantic Rainforest, in potential risk of extinction. A strategy of ex vitro conservation is the in vitro micropropagation, which enables large-scale production of plants from little plant material. In this sense, this work aimed to evaluate the efficiency of two distinct compositions of culture media upon in vitro germination of P. leucopyramis, these being WPM and MS/2, and characterize and compare the development of germinated plantlets, under different culture conditions. For the germination, a mature capsule obtained from self-pollination was used, opened in aseptic air laminar flow chamber. Seeds were removed and suspended in distilled water, and 1 mL of solution was inoculated in each Petri dish. Germination stages were evaluated every 30 days for four months. The greatest results of germination and plant recovery were obtained on WPM culture medium, with a rate of germination of 97.72% and a rate of conversion into plantlets of 69.88%. The plantlets proceeded for two development experiments, with the supplementation of glutamine, in the concentrations of 0 mM, 6.8 mM or 13.6 mM, or 6-benzilaminopurine (BAP), in the concentrations of 0 µM, 3 µM, 6 µM or 9 µM, into WPM culture medium, at different concentrations. The supplementation of 6.8 mM glutamine promoted an increase in the mean number of roots per individual (m = 6), in relation to other treatments. Within the experiment with BAP supplementation, it was observed a decrease in the mean number and length of roots in all treatments supplied with the cytokinin. However, there were no significant differences in the mean numbers of leaves and sprouts. P. leucopyramis root and leaf anatomy were studied and alterations caused by the presence of glutamine to culture medium were presented. The concentration of 13.6 mM glutamine promoted the organization of vascular bundles in the roots. A progressive change in the shape of leaves was observed, along with a reduction in the width of the aquiferous parenchyma. In conclusion, it is recommended that WPM medium is used for germination and development of P. leucopyramis, and that glutamine might be supplemented to culture media depending on the aim of the study. Finally, the importance of anatomical studies for appropriate knowledge of the developmental stage of in vitro cultures is reinforced