Viabilidade do pólen e desenvolvimento do tubo polínico em macieira (Malus spp.)

No presente trabalho, estudaram-se características associadas à germinação in vitro e ao desenvolvimento in vivo do tubo polínico em seis variedades-copa e de porta-enxertos de macieira como subsídios para o estabelecimento de programas de melhoramento genético. Utilizou-se de pólen de seis cultivares de macieira inoculado em meio de cultura com ágar (10 g.L-1) em água destilada, combinados com concentrações de sacarose (0; 10; 20; 30; 40 e 50%) e ácido bórico (0 e 40 mg.L-1). Para o estudo do desenvolvimento do tubo polínico, realizou-se coleta das flores em quatro períodos (6; 12; 24 e 48 horas após as polinizações) em M9 x Marubakaido e a autofecundação em M9, sendo os tubos polínicos analisados em coloração de azul de anilina acidificada/carmim acético e em fluorescência. A sacarose, em concentrações entre 15% a 25%, pode ser empregada com sucesso para a germinação in vitro de grãos de pólen da macieira. O ácido bórico não teve efeito positivo para esta característica. Na ausência do ácido bórico e na presença de 15% de sacarose, observaram-se os maiores percentuais de germinação: Fuji (51,1%), Imperatriz (31,7%), M.9 (20,8%), Catarina (19,2%), Gala (13,7%) e Marubakaido (6,1%). Quanto ao desenvolvimento do tubo polínico, com 12 horas da polinização, iniciou-se a germinação no pólen, no estigma, no cruzamento M.9 x Marubakaido, e após 24 horas da polinização observou-se 83% de germinação. As técnicas de coloração com azul de anilina acidificada com carmim acético e de visualização em fluorescência foram eficientes na visualização e coloração dos grãos de pólen e do desenvolvimento dos tubos polínicos.

Influência do momento de coleta sobre a viabilidade de grão de pólen em maracacujá - doce (Passiflora alata Curtis)

O objetivo deste trabalho foi verificar o melhor momento para a coleta do grão de pólen de Passiflora alata, com relação à sua maior viabilidade. Foram coletados 35 botões florais, 7 de cada horário de coleta (8h 40, um dia antes da antese, 8h 40, 10h 45 e 16h, no dia da antese e 8h 40, um dia após a antese). Os testes foram feitos por coloração e germinação in vitro. utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, com 5 tratamentos e 7 repetições, e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. O teste de viabilidade por coloração variou de 69,64 (no dia da antese, 16 horas) a 75,91% (um dia antes da antese). A porcentagem de germinação variou de 49,18 (24 horas após a antese) a 62,65% (no dia da antese, 10h 45). O melhor momento de coleta do pólen, com relação à melhor viabilidade e germinação, é 10h 45, no dia da antese.

Influência do momento de coleta sobre a viabilidade de grão de pólen em maracacujá - doce (Passiflora alata Curtis)

O objetivo deste trabalho foi verificar o melhor momento para a coleta do grão de pólen de Passiflora alata, com relação à sua maior viabilidade. Foram coletados 35 botões florais, 7 de cada horário de coleta (8h 40, um dia antes da antese, 8h 40, 10h 45 e 16h, no dia da antese e 8h 40, um dia após a antese). Os testes foram feitos por coloração e germinação in vitro. utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, com 5 tratamentos e 7 repetições, e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. O teste de viabilidade por coloração variou de 69,64 (no dia da antese, 16 horas) a 75,91% (um dia antes da antese). A porcentagem de germinação variou de 49,18 (24 horas após a antese) a 62,65% (no dia da antese, 10h 45). O melhor momento de coleta do pólen, com relação à melhor viabilidade e germinação, é 10h 45, no dia da antese.

Estabelecimento de meio de cultura e quantificação da germinação de grãos de pólen de cultivares de marmeleiros

Visando a dar suporte aos trabalhos de melhoramento genético do marmeleiro (Cydoniaoblonga Mill.), voltados para a seleção de cultivares altamente produtivas, aptas a serem cultivadas em regiões subtropicais e produtoras de doces de qualidade superior, objetivou-se ajustar o meio de cultura básico para a germinação de grãos de pólen de diferentes cultivares dessa espécie e quantificar o número de estames, número de grãos de pólen por antera e por flor. O pólen utilizado foi da cultivar Portugal, obtido de anteras provenientes de flores em estádio de balão. Em seguida, com auxílio de um pincel, os grãos de pólen foram espalhados sobre a superfície de placas de Petri, contendo 20 mL de meio de cultura, de acordo com os seguintes experimentos: 1) concentrações de ágar (4; 6; 8 e 10 g L-1) e valores de pH (3,5; 4,5; 5,5 e 6,5); 2) concentrações de sacarose (0; 30; 60 e 90 g L-1); 3) concentrações de nitrato de cálcio (0; 200; 400 e 800 mg L-1); 4) concentrações de ácido bórico (0; 400; 800 e 1.200 mg L-1); e 5) tempo de emissão do tubo polínico (0; 1; 2; 3; 4; 5 e 6 horas após a inoculação), os quais foram montados de forma sequencial. Após, avaliou-se a taxa de germinação dos grãos de pólen das 27 cultivares (Alaranjado, Alongado, Apple, BA29, Bereckzy, Champion, Cheldow, Constantinopla, CTS 207, Dangers, De Patras, De Vranja, Dulot, Fuller, Mendoza INTA 37, Kiakami, Lajeado, Meeck Profilic, Meliforme, Pineapple, Portugal, Provence, Radaelli, Rea's Mamouth, Smyrna, Van Deman e Zuquerineta), além do número de estames, número de grãos de pólen por antera e por flor. Realizando-se as leituras da porcentagem de germinação após cinco horas de incubação, conclui-se que o meio de cultura para a germinação de grãos de pólen do marmeleiro deve ser acrescido de 68 g L-1 de sacarose e 366 mg L-1 de ácido bórico, sendo o pH aferido para 5,8 e o meio solidificado com 10 g L-1 de ágar. Foram constatadas diferenças entre as cultivares quanto à quantidade de grãos de pólen e à capacidade germinativa dos mesmos, que variou de 37,83% a 82,23% entre as cultivares. Os grãos de pólen da cultivar Alaranjado apresentaram maior porcentagem de germinação, além da maior quantidade de grãos de pólen por flor.

Evidência da atuação do sistema de auto-incompatibilidade tardia em Acca Sellowiana (berg) burret. (Myrtaceae)

Acca sellowiana (Myrtaceae) é uma frutífera nativa da região Sul do Brasil e nordeste do Uruguai, que vem despertando grande interesse devido ao alto potencial organoléptico de seus frutos. Neste trabalho, teve-se como objetivo a caracterização do tipo de sistema de incompatibilidade atuante em A. sellowiana, através da avaliação do desenvolvimento dos tubos polínicos. Utilizaram-se dois acessos: 458, sendo autocompatível, e 101, auto-incompatível. A maior porcentagem de germinação de grãos de pólen foi observada no acesso 101, com 68,8% de grãos de pólen germinados. Não foram observadas diferenças no crescimento dos tubos polínicos em pistilos autopolinizados ou de polinização cruzada, em ambos os acessos. O crescimento completo do tubo polínico até o ovário ocorreu em pistilos coletados 96 horas após a polinização, independentemente do tratamento aplicado. Sugere-se a ocorrência de auto-esterilidade ou auto-incompatibilidade tardia ou pós-zigótica, considerando que o abortamento dos frutos de A. sellowiana é uniforme e ocorre num prazo curto, por volta de 20 a 30 dias após a fertilização das flores.

HIBRIDAÇÕES CONTROLADAS INTER E INTRAESPECÍFICAS PARA O MELHORAMENTO GENÉTICO DE PORTA-ENXERTOS DE PEREIRA

RESUMO O objetivo da pesquisa foi a averiguação da compatibilidade de pólen em pereira com marmeleiro (hibridações interespecíficas)e com cultivares de pereira (hibridações intraespecíficas). Foram usadas: ‘Packham’s Triumph’ (genitorfeminino) e ‘William’s’ e ‘Clapp’s Favorite’, ‘Maçã’ e ‘Portugal’ (genitores masculinos). Foi determinada frutificação efetiva (%) no campo aos 40 dias após as hibridações e a germinação in vivopor meio deatribuição de notas, seguindo escala de posição do tubo polínico no ovário. Obteve-se maior frutificaçãoefetiva entre as pereiras ‘Packham’s Triumph’ x ‘Clapp’s Favorite’. Nos cruzamentos interespecíficos, a maiorfrutificação efetiva foi obtida entre ‘Packham’s Triumph’ x ‘Portugal’. Na germinação in vivo, o estádio de desenvolvimento do tubo polínico apresentou variações significativas entre as combinações, porém não se obteve penetração de tubo polínico no óvulo. Como se observou frutificação em todos os cruzamentos, existe possível compatibilidade entre os genótipos estudados. Os resultados indicam que as cultivares doadoras de pólen da espécie P. communis são compatíveis com ‘Packham’s Triumph’. Outros estudos devem ser realizados com pólen de marmeleiro a fim de confirmar essa compatibilidade.

Biologia reprodutiva de Miconia angelana (Melastomataceae), endêmica da Serra da Canastra, Minas Gerais

A biologia reprodutiva de M. angelana R. Romero & R. Goldenberg foi estudada por meio de polinizações controladas, viabilidade polínica, crescimento do tubo polínico e germinação de sementes. Miconia angelana floresce entre o final de outubro e o início de novembro, é autocompatível e independente de polinização vibrátil. A autogamia, facilitada pela presença de anteras com dois poros que facilitam a saída do pólen sem que haja vibração e estames dispostos simetricamente ao redor do estilete, foi responsável pelas maiores porcentagens de frutificação (91,5%) e germinação das sementes (92%). Miconia angelana é uma das cinco espécies de Melastomataceae conhecidas até o momento que apresenta frutificação a partir de autopolinização espontânea e uma das cinco espécies do gênero Miconia com produção de néctar, que juntamente com o odor desagradável das flores, possibilita uma maior variedade de visitantes florais como mariposas, vespas, moscas, formigas, besouros e abelhas com comportamento vibratório ou não.

Ecologia da polinização de Ipomoea asarifolia (Ders.) Roem. & Schult. (Convolvulaceae) na região semi-árida de Pernambuco

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desenvolvimento de tubos polínicos em cruzamentos entre cultivares brasileiras de macieira

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento do tubo polínico em cruzamentos entre cultivares brasileiras de macieira. Realizou-se a polinização dirigida entre cultivares com mesma época de floração (34 cruzamentos). As polinizações foram realizadas em três estigmas de cada uma das dez flores emasculadas por cruzamento. O crescimento dos tubos polínicos foi avaliado por meio da técnica da fluorescência, em flores coletadas 120 horas após a polinização. Na grande maioria das polinizações cruzadas, houve alta percentagem de tubos polínicos que cresceram até o ovário. O acompanhamento do crescimento do tubo polínico pela técnica de fluorescência permite separar cruzamentos compatíveis ou parcialmente compatíveis dos incompatíveis.

Caracterização fisiológica da compatibilidade reprodutiva de ameixeira japonesa

O objetivo deste trabalho foi caracterizar fisiologicamente a compatibilidade reprodutiva de seis cultivares de ameixeira japonesa (Prunus salicina), por meio da avaliação da frutificação e do crescimento do tubo polínico (CTP). A percentagem de frutificação foi determinada 40 dias após cruzamentos controlados, realizados a campo, entre seis cultivares. O grau de compatibilidade foi avaliado in vivo, para determinar o CTP. O pegamento de frutos foi muito baixo para todos os cruzamentos: máximo de 8,1%, com a autopolinização de 'Reubennel'. Nos cruzamentos in vivo, o CTP apresentou variações significativas em cada genitor feminino. Os cruzamentos 'América' x 'Pluma 7' e 'Rosa Mineira' x 'Santa Rosa' foram incompatíveis, enquanto a autofecundação de 'América' e 'Pluma 7' apresentou autoincompatibilidade. Não houve frutificação, no campo, no cruzamento 'Reubennel' x 'Rosa Mineira' e nos recíprocos entre 'Rosa Mineira' e 'Amarelinha' x 'América' e 'Amarelinha', e 'Pluma 7' e 'Santa Rosa' x 'América'. No entanto, na polinização in vivo, o CTP atingiu o óvulo ou o ovário nesses cruzamentos. Apenas os cruzamentos entre 'América' x 'Pluma 7' e 'Rosa Mineira' x 'Santa Rosa' são incompatíveis, e a cultivar América é autoincompatível.

Biologia reprodutiva de Calibrachoa elegans (Miers) Stehmann & Semir (Solanaceae)

Calibrachoa elegans é uma espécie anual, endêmica da região da canga do quadrilátero ferrífero de Minas Gerais, Brasil. O estudo da sua biologia reprodutiva envolveu experimentos de cruzamentos, teste do sistema de auto-incompatibilidade e observação do processo de polinização. Os experimentos realizados através de polinizações manuais indicam que a população estudada é preferencialmente alógama. A interrupção do crescimento do tubo polínico no estilete das flores autopolinizadas, verificada através da microscopia de fluorescência, confirmou a ocorrência de reação de auto-incompatibilidade. A polinização é realizada apenas pelas fêmeas de Hexantheda missionica (Colletinae, Apoideae), uma abelha com alta fidelidade de visita às flores de C. elegans. Os machos desta espécie utilizam as flores como fonte de néctar, como local para pouso entre os vôos de patrulhamento a procura de fêmeas para acasalamento e como abrigo noturno. Para se acomodarem na flor, geralmente cortam e removem os estames e o estilete. As populações de Hexantheda missionica encontradas em Minas Gerais são o primeiro registro da espécie para a região sudeste do Brasil e, provavelmente, representam remanescentes que chegaram a esta região no passado e que agora se encontram disjuntas e isoladas das populações da região sul do Brasil.

Sistemas reprodutivos de espécies de Melastomataceae da Serra do Japi, Jundiaí, São Paulo, Brasil

Neste trabalho foram investigados os sistemas reprodutivos de espécies de Melastomataceae ocorrentes em formações florestais da Serra do Japi. Esta investigação foi baseada em polinizações controladas e em análises de viabilidade de pólen e de crescimento de tubo polínico. Entre as populações de 13 espécies estudadas, sete mostraram produção de frutos apomíticos (Leandra australis, L. melastomoides, L. purpurascens, Miconia latecrenata, M. petropolitana, Ossaea amygdaloides e O. confertiflora). Entre as seis espécies não apomíticas, apenas uma apresentou mecanismo de auto-incompatibilidade (Miconia pusilliflora), enquanto que as demais se mostraram auto-compatíveis (Leandra dasytricha, L. regnellii, Tibouchina cerastifolia, T. sellowiana e T. semidecandra). A análise de pólen mostrou que as espécies apomíticas produzem uma proporção de grãos viáveis significativamente menor do que aquelas que não são apomíticas.

Variação floral e biologia reprodutiva de Manettia cordifolia Mart. (Rubiaceae)

Rubiaceae é a maior família que contém espécies distílicas dentre as Angiospermas. A distilia nessas espécies pode apresentar variações de diferentes formas e graus, originando derivações como homostilia, monomorfia e dioicia. Este estudo tem objetivo de descrever a biologia floral, a polinização e o sistema reprodutivo de Manettia cordifolia Mart. O estudo foi realizado na Estação Ecológica do Panga e margens do Rio Uberabinha (Uberlândia, MG) e complementado com observações de material botânico depositado em herbários. Manettia cordifolia é uma liana com flores tipicamente ornitóflias. Seu polinizador principal foi o beija-flor Phaetornis pretrei. A espécie não foi considerada distílica, apesar de estar dentro de gênero considerado distílico. Suas características indicam ocorrência de monomorfismo longistílico, provavelmente derivado de um ancestral distílico, não sendo encontrados indivíduos brevistilos. Os testes de polinizações controladas indicam que a espécie é auto-incompatível e não apomítica. O crescimento do tubo polínico até o ovário após autopolinização é similar ao observado em flores longistilas de espécies verdadeiramente distílicas. A interpretação dos resultados é dificultada pela ausência de informações sobre o controle genético da heterostilia nas Rubiaceae.

Rendimento e qualidade de sementes de arroz irrigado em função da adubação com boro

O boro é um nutriente essencial para as plantas. Suas funções estão envolvidas com o crescimento celular e o desenvolvimento da flor. Na fase reprodutiva, a deficiência do micronutriente reduz a macho-fertilidade em função do prejuízo à microesporogênese e ao crescimento posterior do tubo polínico. Neste trabalho, objetivou-se avaliar o efeito da aplicação de boro, sobre as características agronômicas e a qualidade fisiológica das sementes de arroz produzidas. A aplicação do boro, na forma de borato de sódio (Na2B4O7.10H2 O), na dosagem de 10 kg.ha-1, foi realizada em cinco épocas diferentes (na semeadura; no perfilhamento; na diferenciação do primórdio floral; no emborrachamento e na floração plena). Foram realizadas avaliações de rendimento, esterilidade e componentes de rendimento do arroz, bem como sobre a qualidade fisiológica das sementes. Constatou-se que a aplicação de borato de sódio na dosagem de 10 Kg.ha-1, nos diferentes estádios de crescimento, não provocou esterelidade, não influenciou o rendimento de grãos, os componentes do rendimento, nem a qualidade fisiológica das sementes de arroz irrigado, cultivar IRGA 422CL.

Posibles funciones de la familia génica de la glutamato descarboxilasa en Populus

Aunque hace más de 50 años que se describió que la glutamato descarboxilasa (GAD) lleva a cabo la descarboxilación del glutamato para producir GABA, y en animales ha sido muy estudiada debido al papel del GABA como neurotransmisor, la información disponible sobre las GADs de plantas es aún limitada, conociéndose sólo algunos aspectos de la regulación por calcio de su actividad enzimática o de expresión de algunos de los genes de su familia génica. El GABA es un metabolito que tradicionalmente se ha asociado a estrés, pero su papel en plantas todavía no está claro. En las últimas dos décadas los resultados experimentales obtenidos sobre la GAD y el GABA, destacando las alteraciones fenotípicas mostradas por plantas tratadas con GABA y por plantas transgénicas para GAD, han generado preguntas interesantes sobre el posible papel de este metabolito y la enzima en señalización en plantas. En plantas, son varios los papeles que se han propuesto para el metabolismo del GABA tales como su participación como componente del metabolismo del carbono y del nitrógeno (Fait y col., 2008), protección frente especies reactivas de oxigeno (Liu y col., 2011), regulación de la expresión génica incluyendo la regulación de genes implicados en la síntesis de hormonas (Khatiresan y col., 1997; Shi y col., 2010; Lancien y Roberts, 2006) y señalización a larga distancia (Beuve y col., 2004) y en gradiente guiando el crecimiento del tubo polínico (Palanivelu y col., 2013). Nuestro grupo de investigación ha sugerido un papel novedoso para la producción de GABA durante la xilogénesis en pino (Molina-Rueda y col., 2010, 2015). En base a estos antecedentes, los objetivos planteados para este trabajo han sido: la asignación de posibles funciones a las GADs de Populus en condiciones normales de crecimiento y en estrés abióticos, estudiar la adquisición del dominio de unión a calmodulina (CaMBD) de las GADs de plantas vasculares y analizar el efecto del GABA y del glutamato en las raíces de Populus. Las conclusiones que se derivan de los resultados de este trabajo se detallan a continuación. El dominio de unión a calmodulina de la GAD de plantas esta conservado en GADs de plantas consideradas ancestros de plantas vasculares y ausente en plantas no vasculares, lo que sitúa juntos en la evolución los eventos de adquisición del dominio de unión a CaM y el desarrollo del tejido vascular de plantas. Los resultados similares de la localización de GABA en xilema y una expresión GAD asociada a la formación de madera de reacción tanto en pino como en chopo apuntan a un papel relevante de la producción de GABA durante la xilogénesis en leñosas. La familia génica GAD posee seis genes codificando todos ellos para proteínas aparentemente funcionales y susceptibles de ser reguladas por calcio. Esta familia génica ha sufrido duplicaciones y eventos de especialización durante la evolución de Populus. Este trabajo ha posibilitado la asociación entre papeles específicos y los diferentes genes de esta familia. Beuvé N, Rispail N, Laine P, Cliquet J-B, Ourry A, Deunff F (2004) Putative role of Υ-aminobutyric acid as a long-distance signal in up-regulation of nitrate uptake in Brassica napus L. Plant Cell Environ. 27: 1035-1046 Fait A, Fromm H, Walter D, Galili G, Fernie AR (2008) Highway or byway: the metabolic role of the GABA shunt in plants. Trends in plant science 13: 14-19 Kathiresan A, Tung P, Chinnappa CC, Reid DM (1997) gamma-Aminobutyric acid stimulates ethylene biosynthesis in sunflower. Plant Physiol. 115: 129-135 Lancien M, Roberts MR (2006) Regulation of Arabidopsis thaliana 14-3-3 gene expression by ϒ-aminobutyric acid. Plant Cell Environ. 29: 1430-1436 Liu C, Zhao L, Yu G (2011) The dominant glutamic acid metabolic flux to produce gamma-amino butyric acid over proline in Nicotiana tabacum leaves under water stress relates to its significant role in antioxidant activity. Journal of integrative plant biology 53: 608-618 Molina-Rueda JJ, Pascual MB, Canovas FM, Gallardo F (2010) Characterization and developmental expression of a glutamate decarboxylase from maritime pine. Planta 232: 1471-1483 Molina-Rueda, J.J. y col., 2015. A putative role for γ-aminobutyric acid (GABA) in vascular development in pine seedlings. Planta 241: 257-267 Palanivelu R, Brass L, Edlund AF, D P (2003) Pollen tube growth and guidance is regulated by POP2, an Arabidopsis gene that controls GABA levels. Cell 114: 47-59 Shi SQ, Shi Z, Jiang ZP, Qi LW, Sun XM, Li CX, Liu JF, Xiao WF, Zhang SG (2010) Effects of exogenous GABA on gene expression of Caragana intermedia roots under NaCl stress: regulatory roles for H2O2 and ethylene production. Plant, cell & environment 33: 149-162