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1 Governo do Estado do Rio Grande do Norte Secretariado de Estado da Educação e Cultura - SEEC UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO NORTE - UERN Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação PROPEG Departamento de Pesquisa Campus Universitário BR-110, KM-46 - Costa e Silva Fone: (084) Ramal CEP: pibic@uern.br FORMULÁRIO PARA APRESENTAÇÃO DE PROJETO DE PESQUISA - PIBIC TÍTULO DO PROJETO Avaliação da propagação vegetativa do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) COORDENADOR Cynthia Cavalcanti de Albuquerque Co-ORIENTADOR (Opcional) Kathia Maria Barbosa e silva ORIENTANDO Marciana Bizerra de Morais RENOVAÇÃO DE PROJETO * SIM NÃO 1. RESUMO DO PROJETO (até 2000 caracteres com espaço) Dentre as fontes de combustíveis alternativos intensamente estudados, os óleos vegetais para a produção de biodiesel têm se destacado pela importância ambiental do uso de fontes de energia menos poluentes e pela eficiência quando usados em substituição ao diesel derivado do petróleo. O Brasil incentiva a produção de biodiesel e nesse sentido vem ocupando posição de destaque nesse setor da economia. Dentre as plantas oleaginosas, o pinhão-manso (Jatropha curcas) merece destaque por se tratar de uma das espécies com elevado potencial na produção de óleo combustível no Brasil, sendo considerada promissora para esses estudos. Nesse sentido, objetiva-se com o presente trabalho, avaliar diferentes métodos de propagação de J. curcas. Para isso, brotos jovens de plantas mantidas em condições de casa-de-vegetação serão levados ao Laboratório de Cultura de Tecidos Vegetais da UERN. A fim de testar diferentes agentes desinfestantes para a assepsia de explantes, os brotos serão tratados com hipoclorito de sódio a 1,5 e 2,5% ou de cálcio a 1,5 e 3% em diferentes tempos de imersão: 2,0; 5,0 e 8,0 minutos. O tratamento que proporcionar o melhor resultado será utilizado para a avaliação do efeito dos fitorreguladores 6-benzilaminopurina (BAP) e/ou ácido naftalenoacético (ANA) em diferentes concentrações, combinadas ou não. As concentrações avaliadas para o BAP serão: 0,0; 1,0 e 2,0 mg L-1 e para o ANA serão: 0,0; 0,05 e 0,1 mg L-1. Para a propagação de pinhão-manso via estaquia, serão estudados diferentes tipos de substrato para a produção de mudas de pinhão-manso. As estacas com aproximadamente 15 cm de altura serão retiradas de plantas matrizes oriundas de sementes fornecidas pela Embrapa. Os experimentos serão estabelecidos em casa de vegetação utilizando-se sacos de polietileno com capacidade para 2 kg, contendo os seguintes substratos: Plantmax; húmus + solo argiloso na proporção de 2:1; húmus + areia lavada na proporção de 2:1. 2. INTRODUÇÃO/JUSTIFICATIVA (até 7000 caracteres com espaço) Atualmente, muito se discute sobre a importância da busca de novas rotas alternativas de energia, já que há previsões de escassez do petróleo. A energia é um dos fatores determinantes do desenvolvimento econômico de um país e por esse motivo, a crise energética tem aumentado a urgência na realização de pesquisas nessa área. No entanto, as novas alternativas que surgem devem ser tecnicamente aceitáveis, economicamente competitivas, ambientalmente amigáveis e prontamente disponíveis. Nessa perspectiva, os óleos vegetais têm atraído a atenção como fonte renovável em potencial para produção de biodiesel como combustível alternativo ao diesel de petróleo (COSTA NETO et al., 2000; RAMOS et al., 2003; MACEDO & MACEDO, 2004). O biodiesel é um combustível biodegradável que pode trazer um impacto significativo na qualidade do meio ambiente. Dentre os benefícios ambientais esperados destaca-se a diminuição da poluição do ar pela redução de 78% das emissões líquidas de CO2 em comparação com diesel mineral (D arce, 2005); menores mudanças climáticas drásticas ocasionadas pelo efeito estufa; menos geração e acúmulo de resíduos tóxicos e problemas advindos dos derramamentos de óleo (SANTOS et al., 2006), que podem trazer conseqüências graves, não só para os seres humanos, como para todos os seres vivos. Devido à grande extensão territorial do Brasil e diversidade de solo e clima, estima-se que existam aqui centenas de espécies de plantas oleaginosas com grande potencial para produzir óleo como fonte de matéria-prima para biodiesel. Um dos destaques é o pinhão-manso (Jatropha curcas L.) (BELTRÃO, 2006) que é uma oleaginosa pertencente à família botânica das euforbiáceas, da mesma família da mamona, cujas pesquisas vem avançando no que diz respeito à produção de biodiesel. Muitas partes da planta são utilizadas como remédio na medicina popular, no entanto, as sementes são tóxicas a humanos e muitos outros animais (HELER, 1996). 1

2 Segundo estudos de CORTESÃO (1956), o pinhão-manso concentra em seus frutos até 40% de óleo, e é de ocorrência natural em todo o território brasileiro, além de ser um arbusto grande, de crescimento rápido, lenhoso e perene. A espécie é existente de forma espontânea em áreas de solos pouco férteis e de clima desfavorável à maioria das culturas alimentares tradicionais. O pinhão-manso é uma planta produtora de óleo que possui qualidades necessárias para ser transformado em óleo diesel. Além de ser de fácil cultivo, apresenta boa conservação da semente colhida, seu óleo tem variações pouco significativas de acidez, além de possuir melhor estabilidade à oxidação do que a soja e a palma, e boa viscosidade se comparado ao da mamona (TAPANES et al., 2007). A planta também apresenta resistência a doenças e a insetos, mostrando-se como uma possível alternativa para a agricultura familiar (BRASIL, 1985), podendo se desenvolver nas pequenas propriedades, com a mão-de-obra familiar disponível, como acontece com a cultura da mamona, na Bahia, sendo mais uma fonte de renda para as propriedades rurais da Região Nordeste. Com relação à propagação, características genéticas, procedências das sementes, formação, vigor e sanidade das mudas são fatores primordiais para a obtenção de plantas com uma boa produtividade (NUNES, 2007). A propagação do pinhãomanso via semente é o mais recomendado em virtude de permitir melhor formação do sistema radicular. No entanto, problemas de irregularidades na germinação e perda do poder germinativo, após alguns meses de armazenamento, incidência de doenças, desinformidade do material e etc, são freqüentes (SEVERINO et al., 2006). Um dos meios de propagação dar-se por via clonal ou vegetativa, que se estabelece por estaquias, micropropagação e enxertia (SATURNINO et al., 2005). Em todos os casos, a seleção das matrizes deve ser rigorosa, escolhendo-se as melhores plantas. As mudas provenientes de estacas começam a produzir mais cedo, a partir do segundo ano (FACHINELLO,1995). Pesquisas a respeito da multiplicação in vitro de espécies de interesse econômico são cada vez mais promissoras, pois esse tipo de propagação vem sendo muito utilizada porque permite um acesso mais rápido dos agricultores às mudas de melhor qualidade, especialmente das variedades tradicionais e as desenvolvidas pelos programas de melhoramento genético. Além disso, permite a multiplicação das plantas em larga escala em pequeno espaço físico e a seleção precoce do material. A técnica envolve o desenvolvimento in vitro de brotos a partir de gemas (ápices caulinares ou florais), nos quais é induzida a formação de novas gemas, em condições controladas de cultivo (ALVES et al., 2005). Segundo ANDRADE (2002), o meio de cultura é o principal fator para uma regeneração in vitro com sucesso. Além da produção de mudas em grande escala em qualquer época do ano e com economia de tempo e espaço, as principais vantagens da micropropagação incluem a uniformidade no desenvolvimento das mudas, o que permite a uniformização do plantio e sincronização da colheita, e ainda a obtenção de plantas com características genéticas idênticas à matriz, evitando a disseminação de pragas e doenças. Mudas micropropagadas sobrevivem mais no campo e crescem mais rapidamente nos primeiros estádios de desenvolvimento, do que as mudas convencionais (ALVES et al.,2005). Para a concretização da produção em grande escala de biodiesel, é preciso também incrementar a produção de plantas oleaginosas com grande potencial de produção de óleo por hectare. Assim, o pinhão-manso reúne várias características que o torna uma ótima opção para ser adotada como uma das alternativas de produção de biodiesel (NUNES, 2007) através da produção em massa dessa espécie, por meio de protocolos como a micropropagação. * Em caso de renovação de projeto, o coordenador deverá explicitar as razões para tal, justificando com os dados preliminares. 3. OBJETIVOS (até 2200 caracteres com espaço) - Objetivo Geral: Avaliar diferentes métodos de propagação de Jatropha curcas. - Objetivos Específicos: Avaliar diferentes agentes desinfestantes para a assepsia de explantes de J. curcas; Avaliar diferentes reguladores de crescimento para micropropagação em larga escala de J. curcas; Testar diferentes substratos para propagação por estaquia de J. curcas. 4. METODOLOGIA (até 4000 caracteres com espaço) 4.1 Assepsia dos explantes de J. curcas. O experimento será realizado em condições assépticas, onde brotos jovens de plantas mantidas em casa-de-vegetação serão levados ao Laboratório de Cultura de Tecidos Vegetais da UERN para a desinfestação, a qual consistirá da lavagem do material com detergente Tween e água. Em seguida, em câmara de fluxo laminar os explantes serão submersos em álcool a 70% por um minuto; hipoclorito de sódio a 1,5 e 2,5% (experimento I) ou de cálcio a 1,5 e 3% (experimento II) em diferentes tempos de imersão: 2,0; 5,0 e 8,0 minutos. O tratamento controle será constituído de explantes que não serão desinfestados nem pelo hipoclorito de sódio e nem pelo hipoclorito de cálcio. Em seguida, os explantes serão submetidos a três lavagens consecutivas com água destilada esterilizada para retirada do excesso de hipoclorito. Após o período de esterilização, os segmentos contendo 2

3 com água destilada esterilizada para retirada do excesso de hipoclorito. Após o período de esterilização, os segmentos contendo as gemas serão retirados e inoculados em meio de cultura MS (Murashige & Skoog, 1962) suplementado com 30 g L-1 de sacarose e 6,5 g L-1 de ágar. O ph será ajustado para 5,5 antes da autoclavagem a 120 C durante 20 minutos. Os explantes serão mantidos em sala de crescimento com temperatura de 25 ± 5 ºC; fotoperíodo de 16 horas e intensidade luminosa de 30 µmol.m- 2.s. O delineamento estatístico, será inteiramente casualizado com 7 tratamentos (para cada desinfestante), sendo um deles o controle. Cada tratamento conterá 5 repetições, sendo cada repetição formada por 5 tubos de ensaio contendo uma plântula em cada. As avaliações serão realizadas 30 dias após a montagem do experimento e a variáveis avaliadas serão: percentual de contaminação; percentual de oxidação dos explantes e percentual de brotação. Após as análises, as médias serão comparadas com o teste de Tukey a 5% de significância. O tratamento que proporcionar o melhor resultado será utilizado para a fase seguinte. 4.2 Avaliação da propagação in vitro utilizando diferentes fitorreguladores. Após a desinfestação, explantes jovens serão inoculados em meio MS será suplementado com ANA e/ou BAP em diferentes concentrações, combinadas ou não. As concentrações avaliadas para o BAP serão: 0,0; 1,0 e 2,0 mg L-1 e para o ANA serão: 0,0; 0,05 e 0,1 mg L-1. Os brotos obtidos serão repicados a cada 30 dias durante 4 meses e a cada repicagem será avaliada a taxa de multiplicação em função do número de segmentos nodais obtidos por planta. Os experimentos serão inteiramente casualizados com 9 tratamentos, sendo cada um deles composto por 5 repetições e cada repetição conterá 4 frascos contendo 5 explantes cada um. Ao final do experimento, as médias obtidas serão comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. 4.3 Propagação de pião-manso via estaquia. As estacas com aproximadamente 15 cm de altura serão retiradas de plantas matrizes oriundas de sementes fornecidas pela Embrapa. Os experimentos serão estabelecidos em casa de vegetação utilizando-se sacos de polietileno com capacidade para 2 kg, contendo os seguintes substratos: Polifertil; húmus + solo argiloso na proporção de 2:1; húmus + areia lavada na proporção de 2:1. As estacas serão plantadas nos sacos de polietileno, os quais serão mantidos em casa de vegetação com sistema de microaspersão controlado por timer. As avaliações iniciar-se-ão 8 dias após a montagem do experimento e as variáveis avaliadas serão altura da planta e peso seco. Para avaliação da altura, as plantas serão medidas semanalmente com auxílio de uma régua milimetrada. O peso seco será avaliado no final do experimento com 60 dias após a sua montagem. Para esta análise, as plantas serão colocadas em estufa com temperatura de 60oC e após a completa retirada da água, serão pesadas em balança analítica. O experimento será inteiramente casualizado com 3 tratamentos. Cada tratamento conterá 4 repetições e cada repetição será composta por 5 sacos com uma estaca cada um. As médias obtidas serão comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. 5. RESULTADOS E APLICAÇÕES ESPERADAS (até 4000 caracteres com espaço) Com a realização do presente trabalho espera-se adquirir um resultado viável e eficiente que proporcione um melhor desenvolvimento no estudo sobre Jatropha curcas e sua produção em larga escala. O trabalho deverá gerar perspectivas com relação à produção de biodiesel e o cultivo comercial dessa cultura na região do semi-árido nordestino. Diante dos resultados, pretende-se selecionar os melhores tratamentos para produção em larga escala da espécie. Os resultados obtidos no estudo certamente contribuirão para realização de outros que visem à propagação de plantas oleaginosas promissoras na produção de biodiesel. Além de ampliar os conhecimentos sobre as potencialidades dessa espécie, o projeto poderá criar novas possibilidades para geração de renda para a população. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS (até 3000 caracteres com espaço) ANDRADE, S.R.M. Princípios da cultura de tecidos vegetais. Embrapa. Documento 58. Planaltina, ALVES, H.J.; LIMA, M.B.; TRINDADE, A.V. Mudas micropropagadas. Embrapa. Disponível em: < Acesso em: 10 Abr BELTRÃO, N. E. M. Considerações gerais sobre pinhão manso (Jatrofa curcas) e a necessidade urgente de pesquisas, desenvolvimento e inovações tecnológicas para esta planta em condições brasileiras. Campina Grande, PB: Embrapa,

4 BRASIL. Ministério da Indústria e do Comércio. Secretária de Tecnologia Industrial. Produção de combustíveis líquidos a partir de óleos vegetais. Brasília, DF: STI/CIT, p. (STI/CIT, Documentos, 16). CORTESÃO, M. Culturas tropicais: plantas oleaginosas. Lisboa: Clássica, p. COSTA NETO, P. R; ROSSI, L. F. S.; ZAGONEL, G. F.; RAMOS, L. P. Produção de biocombustíveis alternativo ao óleo diesel através da transesterificação de óleo de soja usado em frituras. Química Nova, v. 23, p , D ARCE, Marisa A. B. Regitano. Matérias-primas oleaginosas e biodiesel. ESALQ/USP, setor de açúcar e álcool, Documento, 44). FACHINELLO, J. C; HOFFMANN, A.; NACHTGAL, J. C.; KERSTEN, E. Propagação vegetativa por estaquia. In: FACHINELLO, J. C. et al. Propagação de plantas frutíferas. Pelotas: Embrapa, p HELLER, J. Physic nut (Jatropha curcas). Promoting the conservation and use of underutilize and neglected crops. Rome: Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research, p. MACEDO, G. A.; MACEDO, J. A. Produção de biodiesel por transesterificação de óleos vegetais. Biotecnologia Ciência e Desenvolvimento, n. 32, p , MURASHIGE, T.; SKOOG, F. Revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiologia Plantarum, v. 15, p , NUNES, C.F. Caracterização de frutos, sementes e plântulas e cultivo de embriões de Pinhão manso (Jatropha curcas L.). Lavras, p. RAMOS, L. P.; KUCEK, K. T.; DOMINGOS, A K.; WILHELM, H. M. Um projeto de sustentabilidade econômica e sócio-ambiental para o Brasil. Biotecnologia Ciência e Desenvolvimento, v. 26, p , SATURNINO, H.M.; PACHECO, D.D.; KAKIDA, J.; TOMINAGA, N.; GONÇALVES, N.P. Cultura do pinhão manso ( Jatrofa curcas L. ). Informe Agropecuário, Belo Horizonte, v. 26, n. 229, p , SANTOS, D.C.; CARVALHO,M.L.M.; OLIVEIRA, L.M.; KATAOKA, V.Y.; SANTOS NETO,A.L.; Teste de germinação em sementes de mamona, II Congresso Brasileiro de Mamona, Aracaju-SE, SEVERINO, L. S.; LIMA, R. DE L. S. DE BELTRÃO, N. E. DE M. Germinação e crescimento inicial de plântulas de pinhão manso em função do peso da semente. Comunicado técnico. p.4, TAPANES, N.O.; ARANDA, D.A.G.; CARNEIRO, J.W. de M. Transesterificação dos glicerídeos do óleo de Jatropha curcas L.: estudo teórico. Disponível em: Acesso em: 15 fev ORÇAMENTO RUBRICAS/DISCRIMINAÇÃO Material de Consumo Quantidade Valor Individual R$ Valor Total R$ Ágar PA (Frasco com 500g) 1 R$360,00 R$360,00 Hipoclorito de Sódio 24 R$2,25 R$54,00 Álcool Etílico Absoluto 92,8 0C (Frasco com 1000mL) 10 R$7,89 R$78,90 Tubos de Ensaio 15 x 100mm 200 R$0,75 R$150,00 Papel Alumínio (rolo com 45cm x 75cm) 10 R$6,99 R$69,90 Sacos de Polietileno (Capacidade para 2000g) 70 R$0,10 R$7,00 Húmus de Minhoca (Saco com 20 kg) 1 R$22,50 R$22,50 Arisco (metade de uma Carrada caçamba) 1 R$49,00 R$49,00 Polifertil (saco com 60 Kg) 1 R$35,00 R$35,00 Luvas plásticas descatáveis 2 R$25,00 R$50,00 Máscaras plásticas descartáveis com elástico 2 R$25,00 R$50,00 Lamina De Bisturi N R$0,35 R$17,50 4

5 Total de Material de Consumo R$943,80 Serviço de Terceiros Pessoa Física Quantidade Valor Unitário R$ Valor Total R$ Total de Serviço de Terceiros Pessoa Física Serviço de Terceiros Pessoa Jurídica Quantidade Valor Unitário R$ Valor Total R$ Confecção de banner 2 R$40,00 R$80,00 Análise física de solo 2 R$28,00 R$56,00 Análise química de solo 2 R$45,00 R$90,00 Total de Serviço de Terceiros Pessoa Jurídica R$226,00 Passagens/Trecho Quantidade Valor Unitário R$ Valor Total R$ Passagens Total Diárias Quantidade Valor Unitário R$ Valor Total R$ Congresso 2 R$165,00 R$330,00 Diárias - Total 330,00 5

6 Bolsa de iniciação científica Quantidade Valor Unitário R$ Valor Total R$ Marciana Bizerra de Morais 12 R$300,00 R$3.600,00 Bolsa de Iniciação Científica - Total VALOR TOTAL DO PROJETO R$5.099,80 8. TERMO DE COMPROMISSO DO SOLICITANTE Declaro, para fins de direito, conhecer as normas gerais fixadas pelo presente edital, pelo CNPq e pela UERN para a concessão de Bolsas de Iniciação Científica. Mossoró, 26 de maio de Assinatura do(a) Coordenador(a) 6