VIABILIDADE DO PÓLEN DE MAMONA cv. IAC-80 ARMAZENADOS SOB BAIXAS TEMPERATURAS

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1 VIABILIDADE DO PÓLEN DE MAMONA cv. IAC-80 ARMAZENADOS SOB BAIXAS TEMPERATURAS Daiane Peixoto Vargas 1, Vera Lucia Bobrowski 1 e Sérgio Delmar dos Anjos e Silva 2 1 Universidade Federal de Pelotas, vera.bobrowski@ufpel.tche.br, 2 Centro de Pesquisa Agropecuária Clima Temperado. RESUMO - A conservação de grãos de pólen é importante para a preservação da variabilidade genética, facilita o intercâmbio de germoplasma e contribui muito na geração de variabilidade obtida através de cruzamentos artificiais aumentando a eficiência dos programas de melhoramento. O armazenamento a longo prazo pode assegurar com isso, um aumento da eficiência desta fecundação. Pesquisas recentes vêm estabelecendo protocolos para o armazenamento de polens de varias espécies de importância econômica. A manutenção desta viabilidade é fundamental para conservação genética. Para tanto, utilizaram-se botões florais de mamona (Ricinus comunnis L.) para avaliar a viabilidade de grãos de pólen quando conservados à baixa temperatura através do uso de nitrogênio líquido (-196ºC), ultrafreeezer (-80ºC), freezer (-18ºC) no período de 15 e 30 dias, visando a utilização em programas de melhoramento. Os resultados indicam que o percentual médio da viabilidade polínica não foi influenciado pelo período de armazenamento. Verificou-se também que houve diferenças entre os tratamentos utilizados para a conservação do pólen, porém foi baixo o percentual de viabilidade dos mesmos, sugerindo adequação na técnica de avaliação. INTRODUÇÃO A conservação de grãos de pólen é importante para a preservação da variabilidade genética, facilita o intercâmbio de germoplasma e contribui muito na geração de variabilidade obtida através de cruzamentos artificiais aumentando a eficiência dos programas de melhoramento (GOMES et al., 2003). O pólen pode ser empregado para testes de polinização controlada, nos testes de procedência e progênie, a fim de gerar materiais genéticos melhorados. Para viabilizar tais cruzamentos, há a necessidade de se dispor, prontamente, de pólen armazenado com viabilidade (SOUSA-LANG e PINTO, 1997). O método de criopreservação, em nitrogênio líquido (-196 ºC), deste material biológico surgiu como o método mais eficiente para esta conservação. Pesquisas recentes vêm estabelecendo protocolos para o armazenamento de polens de várias espécies de importância econômica (PARTON apud SILVA, et al. 2000). A técnica da crioconservação reduz o metabolismo a níveis tão baixos que todos os processos bioquímicos são significativamente reduzidos e a deterioração biológica é virtualmente paralisada. Podemos citar algumas vantagens da crioconservação como o pequeno espaço a ser ocupado por um

2 banco de germoplasma, a simplicidade de manuseio das condições de armazenamento e por fim o baixo custo do processo.(almeida et al., 2002). A grande dificuldade do processo é a formação de cristais de gelo no interior das células, que podem causar ruptura das membranas resultando em colapso e morte, como conseqüência da perda da semipermeabilidade e da compartimentação celular (SANTOS et al., 2002; SALOMOM, 2003). A viabilidade do pólen pode ser determinada através de um grande número de técnicas as mais utilizadas são a germinação in vitro e a coloração, muito empregada no monitoramento de pólen armazenado (OLIVEIRA et al., 2001).O meio básico estabelecido por Gomes (1998) apresenta 10% de sacarose e 1% de ágar, sendo considerado meio básico inicial para germinação de qualquer espécie. Este trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade dos grãos de pólen de mamona conservados à baixa temperatura, por um período de 15 e 30 dias de armazenamento, visando sua utilização em programas de melhoramento e conservação de germoplasma. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi realizado no Laboratório de Genética, pertencente ao Departamento de Zoologia e Genética IB/UFPel em Pelotas-RS. Foi utilizada a cultivar IAC-80, proveniente do campo experimental da Embrapa Clima Temperado, localizado em Pelotas, RS, na latitude S e longitude W e de altitude 60m. As amostras foram coletadas em junho de 2005, de maneira aleatória, de três inflorescências em estádios de desenvolvimento diferentes, colhidas com ± 50% de antese. Estas inflorescências foram levadas ao laboratório e mantidas em água destilada à temperatura ambiente até a abertura floral. A mistura de pólen das inflorescências era coletada e acondicionada em tubo tipo eppendorf. Os tratamentos de conservação utilizados neste experimento foram nitrogênio líquido (-196 C); ultrafreezer (-80 ) e freezer (-18 C) durante 15 e 30 dias e germinação direta, ou seja, semeadura dos polens logo após a coleta, como controle da viabilidade polínica inicial, para todos os tratamentos. A avaliação da viabilidade do pólen foi feita pelo teste de germinação in vitro, utilizando a metodologia descrita por Gomes et al. (2003). As lâminas foram colocadas em câmara úmida e incubadas por 24 horas a 25 ±1C. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, com oito repetições de 250 polens totalizando 2000 grãos de pólen. A viabilidade do pólen foi verificada em função da porcentagem de germinação, sendo considerados viáveis aqueles que haviam emitido tubo polínico.

3 A análise estatística foi realizada utilizando-se o pacote estatístico SANEST (ZONTA e MACHADO, 1984). Os dados, expressos em percentagem, foram transformados segundo arco seno da raiz quadrada de X/100, onde X representa o valor percentual obtido para cada variável. RESULTADOS E DISCUSSÃO Verificou-se através da análise de variância que houve diferença altamente significativa para os tratamentos avaliados, indicados pela diferença na germinação do pólen. Dentre os tratamentos avaliados aquele que apresentou melhor índice de germinação de pólen foi o ultrafreezer (-80 C), podendo ser considerado o mais eficiente entre os sistemas testados (Tab.1). Não foi verificada diferença significativa quanto à viabilidade entre as duas leituras realizadas dentro do mesmo tratamento indicando que os polens, após o congelamento inicial poderão ficar por um longo período mantendo a mesma viabilidade (Tab. 1). Diferentemente dos resultados obtidos por Pereira et al. (2002) onde em experimentos com polens de eucalipto (Eucalyptus) evidenciou a perda da viabilidade com o tempo de armazenamento em varias espécies deste gênero. Conforme sugere Pereira et al. (2002), quatro meses para estocagem de pólen é mais do que suficiente para dar maior flexibilidade às atividades de hibridação dos programas de melhoramento. A redução do potencial de germinação dos polens submetidos aos tratamentos, pode ter ocorrido devido ao congelamento do líquido celular, causando o rompimento do pólen (Fig. 1A) ou a liberação de exudatos do líquido interno (Fig.1B). Porém observou-se que em polens onde aparentemente ocorreu a liberação de exudatos ocorreu germinação (Fig. 1C). Em cultivares de maracujazeiro o pólen parece ser pegajoso, por ser recoberto por uma substância chamada pollenkit que, dentre outras funções, atua como protetor, minimizando a desidratação e conseqüentemente a perda de viabilidade nesta espécie (SOUZA et al., 2002), Na Figura 1D observamos a liberação de uma sustância que parece exercer a mesma função. O baixo índice de viabilidade no controle pode ser em decorrência da qualidade da amostra ou uma conseqüência das anormalidades da própria meiose nesta espécie, que são fatores considerados causadores de grãos de pólen imperfeitos, e conseqüentemente, inviáveis, ou esta baixa viabilidade pode ser decorrente da técnica utilizada na análise. Deve-se considerar também de acordo com experimentos com diversas espécies e cultivares a variação no tempo de germinação, sugerindo estudos posteriores que estabeleça um tempo ideal de germinação para cada cultivar estudada como para a espécie. Pois, espécie como Eucalyptus

4 calmadulensis apresenta uma germinação mais rápida que outras espécies do mesmo gênero (PEREIRA. et al., 2002). Embora fique evidente a eficiência desta técnica de armazenamento devido a praticidade e eficácia para outras espécies, os resultados deste trabalho sugerem que o armazenamento de pólen para a mamona requer melhoria no processo. CONCLUSÕES O meio básico utilizado para avaliação da germinação in vitro de pólen de mamona não foi adequado, obtendo-se baixo percentual de germinação em todos os tratamentos. Dentre as diferentes temperaturas de armazenamento testadas o uso de ultrafreezer, a 80 C, foi mais eficiente, porem com baixo percentual de germinação. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALMEIDA, F. DE A. C., MORAIS, A. M.;, CARVALHO, J. M. F. C. & GOUVEIA, J. P. G. Crioconservação de sementes de mamona das variedades nordestina e pernambucana. Rev. Bras. de Eng. Agríc. e Ambiental, v.6, n 2, p , GOMES, P. R. Viabilidade e conservação do grão de pólen de cebola (Allium cepa L.): f. Dissertação (Mestrado em Ciência e tecnologia de sementes) FAEM Universidade Federal de Pelotas, Pelotas. GOMES, P. R.; RASEIRA, M. DO C. B.; BAUDET, L. L.; PESKE, S. T. Armazenamento do grão de pólen de cebola ( Allium cepa L.). Rev. Brasileira de Sementes, v. 25, n 1, p 14-17, OLIVEIRA, M. DO S.; PADILHA,M. M. M.; KALUME, M. A. de. A.Viabilidade de pólen in vivo e in vitro em genótipos de açaizeiro. Acta bot. bras. v.15. n 1, p PEREIRA, R. C.; DAVIDE, L. C.; PATTO RAMALHO,M. A.; ANDRADE, H. B. Alternativas para aumentar a eficiência dos cruzamentos em programas de melhoramento de Eucalyptus. CERNE, v. 8, n 2, p , ROBERTS, E.H. Problems of long-term storage of seed and pollen for genetic resources conservation. In: FRANKEL, O.H.; HAWKES, J. Ed. Crop genetic resources for today and tomorrow. Cambridge: Canbridge University Press, p SALOMOM, M. V. Trigo: avaliação de linhagens diplóides obtidas via cultura de anteras. 2003, 180f. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) - ESALQ Universidade de São Paulo, Piracicaba.

5 SANTOS, I. R. I.; SALOMOM, A. M.; MUNDIM, R. C.; RIBEIRO, F. N. S. Criopreservação de eixos embrionários zigóticos de café (Coffe arabica L.). Ministério de Agricultura Pecuária e Abastecimento. Embrapa. Brasilia-DF, out SILVA, A. C. T. F.; LEITE, I. C.; BRAZ, L. T. Avaliação da viabilidade do pólen como possível indicativo de tolerância a altas temperaturas em genótipos de tomateiro. Rev. Bras. Fisiologia Vegetal, FCAV/UNESP,n 12, v.2, p , SOUSA-LANG, V. A. DE ; PINTO, J. E. J. Efeito da concentração de ágar na germinação in vitro do pólen de Araucaria angustifolia (BERT.) O. KTZE. Boletim de Pesquisa Florestal, Colombo, n 34, p.55-63, jan./jun SOUZA M. M.; PEREIRA, T. N. S.; MARTINS, E. R. Microsporogênese e microgametogênese associadas ao tamanho do botão floral e da antera e viabilidade polínica em maracujazeiro-amarelo (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa degener). Ciênc. Agrotec., Lavras. v.26, n 6, p , nov./dez., ZONTA, E.P.; MACHADO, A. A. SANEST Sistema de análise estatística para microcomputadores. Pelotas, Tabela 1. Percentual de germinação média dos grãos de polens de mamona cv. IAC-80, submetidos a baixas temperaturas em dois períodos de armazenamento. Pelotas.UFPel/2006. Tratamentos Médias* 15 Dias 30 Dias Controle 12,70 a 12,70 A 12,70 A Ultrafreezer -80 ºC 0,82 b 0,52 A 1,19 A Freezer -18ºC 0,04 c 0 A 0,19 A Nitrogênio líquido -196ºC 0,08 c 0,09 A 0,07A *Médias seguidas por letras minúsculas distintas na coluna diferem entre si ao nível de 5%, e letras maiúsculas nas linhas diferem entre si ao nível de 1% pelo teste de Duncan. C. V.: 56,30%.

6 A B C D

7 Figura 1. Grãos de pólen de mamona Ricinus communis var. IAC-80, em diferentes aspectos. (A) Pólen rompido ao lado de pólen viável. (B) Pólen não germinados. (C-seta) Polens mostrando detalhe na germinação. (D) Pólen germinado com liberação de exudado.