Biologia reprodutiva e diversidade genética em Campomanesia xanthocarpa O. Berg (Myrtaceae)

Isabel Homczinski

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Defesa Pública: 20 de maio de 2021

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Banca Examinadora:

Dr. Wagner Campos Otoni – UFV – Primeiro Examinador
Dra. Maurecilne Lemes da Silva Carvalho – UNEMAT – Segunda Examinadora
Dra. Daniela Roberta Holdefer – UNESPAR – Terceira Examinadora
Dra. Eneida Martins Miskalo – UNICENTRO – Quarta Examinadora
Dra. Fabiana Schmidt Bandeira Peres – UNICENTRO – Orientadora e Presidente da Banca Examinadora

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Resumo:

Para o desenvolvimento de ações que promovam a conservação e o manejo de uma espécie, faz-se necessário o entendimento do seu comportamento reprodutivo, estrutura genética, além de informações sobre o seu crescimento inicial, produção de mudas, seleção de matrizes, viabilidade das sementes e fatores que afetam seu crescimento. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a fenologia e biologia reprodutiva, variabilidade e diversidade genética, armazenamento de sementes, cultura in vitro e desenvolvimento inicial de Campomanesia xanthocarpa. Para o estudo da atividade e intensidade fenológica as observações foram realizadas em 34 árvores matrizes em visitas mensais entre 2016 e 2019 na Floresta Nacional de Irati, Paraná, e posteriormente correlacionados com dados meteorológicos. Para a avaliação da biologia floral e frutífera foram utilizados 50 botões, flores e frutos de uma matriz de área urbana em Irati, Paraná, com monitoramento em dias alternados, desde a formação do botão até a abscisão espontânea do fruto. Realizou-se a biometria das peças florais e dos frutos durante o seu desenvolvimento, avaliação da receptividade do estigma e a viabilidade dos grãos de pólen. Para a análise da diversidade genética, os tecidos foliares de 80 indivíduos presentes na FLONA de Irati, foram analisados com marcadores microssatélites, sendo avaliados os parâmetros de diversidade e a estrutura genética interpopulacional (EGE). Para analisar a variabilidade genética, um teste de progênies em campo foi instalado sob delineamento em blocos ao acaso, com nove tratamentos (progênies), três blocos e quatro plantas por parcelas em espaçamento de 9 m², sendo avaliados os parâmetros genéticos das variáveis biométricas aos 2,9 anos de idade. Para avaliação da biometria e do desenvolvimento inicial, foram selecionadas 10 matrizes na FLONA de Irati, para coleta de frutos e instalação de um teste de progênies. As progênies foram avaliadas em relação a emergência, sobrevivência e a biometria das plântulas, em casa de vegetação e à pleno sol em viveiro. No campo, as progênies de nove matrizes foram avaliadas quanto ao incremento das variáveis biométricas em período sazonal durante dois anos. Para avaliação do armazenamento de sementes foram coletados os frutos de 14 matrizes de dois municípios no estado do Paraná. As sementes foram beneficiadas, desinfestadas e armazenadas a 6 ºC, em tubos falcon de polipropileno, contendo água autoclavada, até a sua utilização. Avaliou-se a germinação em papel Germitest e a sua viabilidade pelo teste de tetrazólio aos 0, 30, 60 e 90 dias de armazenamento. Para o cultivo in vitro, avaliou-se a germinação das sementes, a emergência e a aclimatização das plântulas em dois meios de cultura (MS e WPM), em quatro concentrações de carvão ativado (0, 1, 2 e 3 g L-1). Outro experimento foi realizado envolvendo sementes armazenadas (30 dias) e frescas (0 dias), cultivadas em meio WPM com 1 g L-1 de carvão ativado, em quatro concentrações de ácido giberélico (GA3) (1,0; 1,5; 2,0 e 2,5 mg L-1). A fenologia reprodutiva variou entre os anos avaliados por influência das variáveis climáticas sobre a atividade e intensidade fenológica. O desenvolvimento da flor levou em torno de 20 dias desde a formação do botão até a senescência da flor. A receptividade do estigma iniciou no estádio balão, prolongando-se até o início da senescência da flor e os grãos de pólen atingiram o ápice da germinação in vitro (73,13%) 20 horas após sua incubação. O fruto levou em torno de 49 dias para se formar, desde a senescência da flor até a abscisão espontânea do fruto. Para a população estudada, detectou-se heterozigosidade observada e esperada médias de Ho = 0,478 e He = 0,717. O índice médio de fixação (F) foi de 0,333, inferindo que a população pode estar em processo de endogamia. A EGE sugeriu distância mínima entre 50 m para a coleta de sementes e seleção de matrizes. Para as análises genéticas quantitativas, verificou-se que as herdabilidades médias são de moderada média a alta, sendo que os caracteres altura e diâmetro de copa se destacam em relação às demais variáveis, podendo ser utilizados na seleção de genótipos superiores. A escolha da matriz influenciou a porcentagem de emergência, biometria e sobrevivência das progênies em casa de vegetação, viveiro a pleno sol e em campo. A estação influenciou no incremento nas variáveis biométricas, com maior incremento nas estações quentes (primavera e verão). O teste de germinação revelou perda na germinabilidade das sementes de C. xanthocarpa após o seu armazenamento, reduzindo de 80% sem armazenamento para 17% após 90 dias. Até os 60 dias a germinação foi de 62% e a viabilidade das sementes de 57%. Observou-se correlação de 80%, entre a germinação e a viabilidade das sementes pelo teste de tetrazólio. As sementes da espécie podem ser armazenadas em embalagens de polipropileno, com água deionizada autoclavada à 6 ºC por até 60 dias. O meio mais adequado para o cultivo in vitro de embriões zigóticos de espécie, foi o meio WPM. A concentração 1 g L-1 de carvão ativado foi a mais adequada para emergência, e a concentração 3 g L-1 para o crescimento das mudas. As concentrações de GA3 de 2,75 a 4,37 mg L-1, foram sugeridas por meio de regressão quadrática, para o crescimento in vitro de mudas oriundas de sementes com ou sem armazenamento. A fase mais crítica da aclimatização é a segunda fase (transplantio do vidro com substrato esterilizado para os tubetes), devendo ser mantidas em miniestufas com temperatura e umidade controlada, em substrato contendo adubo orgânico. Esta pesquisa contribui para o melhor conhecimento da espécie quanto ao seu sistema reprodutivo, estrutura e variabilidade genética, produção de mudas e desenvolvimento inicial em campo.