CAPACIDADE GERMINATIVA POR DIFERENTES EXPECTROS DE LUZES EM Tibouchina mutabilis

BONATI, David Tavares1

MAURI, Renata2

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento

germinativo e a capacidade reprodutiva da espécie pioneira Tibouchina

mutabilis (manacá-da-serra ) pertencente ao bioma Mata Atlântica . Foi

avaliado o efeito de diferentes espectros de irradiação de luz com e sem

uso de hormônio (ácido giberélico – 0,02%). Fotoperíodo (12 horas/dia) e

temperatura (ambiente variando de 35,6±5,5°C) foi constante entre os

tratamentos. O Tratamento 6 (uso de ácido giberélico e luz azul)

apresentou um dos maiores índice de velocidade de germinação (1,57 nº

de sementes germinadas/dia) e tempo médio de germinação (17,14 dias)

e a maior porcentagem de germinação (22,67%). O tempo médio para a

ocorrência da germinação da espécie Tibouchina mutabilis na ausência de

ácido giberélico (GA3) foi de 18,67 + 3,21 dias, enquanto que para os

tratamentos com uso do hormônio foi de 12,75 dias + 2,06 dias.

Concluímos que as sementes de Tibouchina mutabilis são sensíveis à luz

e ao ácido giberélico.

PALAVRAS CHAVES: influência da luz, fitocromo, ácido giberélico.

ABSTRACT: The objective of this work was to analyze the germinative

behavior and the reproductive capacity of the pioneer species Tibouchina

mutabilis (manacá-da-serra) belonging to the Mata Atlântica biome. The 1 David Tavares Bonati é graduando de Engenharia Ambiental (2017) pela Faculdade

Municipal Professor Franco Montoro, Mogi Guaçu, São Paulo. E-mail : davidbonati13@gmail.com.

2Renata Mauri possui graduação em Engenharia Florestal pela Universidade Federal do Espírito Santo(2007), mestrado em Ciências Florestais pela Universidade Federal do Espírito Santo(2010) e doutorado em Ciência e Tecnologia da Madeira pela Universidade Federal de Lavras(2016). Atualmente é Professor Universitário da Faculdade Municipal Professor Franco Montoro. Tem experiência na área de Recursos Florestais e Engenharia Florestal. 

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effect of different light irradiation spectra with and without hormone use

(gibberellic acid - 0.02%) was evaluated. Photoperiod (12 hours / day) and

temperature (environment ranging from 35.6 ± 5.5 ° C) was constant

between treatments. Treatment 6 (use of gibberellic acid and blue light)

had one of the highest germination speed indexes (1.57 germinate seeds /

day) and the mean germination time (17.14 days) and the highest

germination percentage ( 22.67%). The average time for germination of

the Tibouchina mutabilis species in the absence of gibberellic acid (GA3)

was 18.67 + 3.21 days, whereas for the treatments using the hormone it

was 12.75 days + 2.06 days. We conclude that the seeds of Tibouchina

mutabilis are sensitive to light and gibberellic acid.

KEYWORDS: Influence of light, phytochrome, gibberellic acid.

INTRODUÇÃO

A crescente procura por sementes de espécies nativas deve-se,

entre outros, ao uso cada vez mais intenso dessas em programas de

restauração ecológica e de conservação de recursos naturais, como

decorrência de uma globalização sobre as questões ambientais. Além

disto, existem inúmeras dificuldades na produção de sementes e mudas

de espécies nativas, muitas vezes relacionadas com questões como baixa

qualidade (fisiológica e genética) das sementes, baixa diversidade de

espécies produzidas e/ ou disponibilizadas, assim como poucos locais

para colheita de sementes, que constituem um dos maiores entraves para

o avanço nos programas de restauração ecológica (Sader, Rubens et al.,

2012).

A espécie Tibouchina mutabilis, conhecida vulgarmente por

manacá-da-serra é uma árvore pioneira da Mata Atlântica, com ocorrência

na fitofissionomia  floresta ombrófila densa na encosta atlântica dos

estados do Paraná, Rio de Janeiro, Santa Catarina e São Paulo. Ocorre

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quase exclusivamente em matas secundárias, onde chega a ser a espécie

dominante. Pode atingir até 12 metros de altura e 30 cm de  diâmetro à

altura do peito (DAP). Apresentam folhas rijas e flores de diversas cores

que mudam de coloração, do branco ao roxo passando pelo rosa.

Geralmente, a floração ocorre entre os meses de Novembro e Fevereiro e

a frutificação de fevereiro-Março. Normalmente as sementes, de

dispersão anemocórica (disseminação das sementes pela ação do vento)

precisam entre 10 e 20 dias para germinarem (Lorenzi; 2002). Segundo

(Lorenzi; 2002) o manacá da serra, além de ser muito popular

no paisagismo brasileiro, também pode fornecer madeira para

a construção civil.

As espécies pioneiras são aquelas encontradas no estágio inicial

de regeneração, as quais têm uma grande porcentagem de germinação

acelerada. Em geral, espécies pioneiras apresentam crescimento rápido e

ciclo de vida curto (de 6 a 10 anos, Maciel; 2003),não ocorrendo em

grandes altitudes. Árvores de espécies pioneiras são adaptadas à

sobreviver em ambiente degradado, com solo pobre em nutrientes e sob

influência de insolação direta ou não. Desempenhando assim, um papel

fundamental em processos de reflorestamento e regeneração de florestas

degradadas, uma vez que promovem melhorias no solo e no

sombreamento, criando condições favoráveis para o desenvolvimento de

espécies mais exigente.

A sensibilidade das sementes à luz é bastante variável, exercendo,

a luz, influência ou não na germinação. As sementes podem ser

influenciadas positivamente ou negativamente, bem como serem

indiferentes à luz. Essas respostas estão ligadas ao fitocromo presente

nas sementes (BORGES & RENA, 1993; TAKAKI, 2001).

O fitocromo é constituído de uma família de cromoproteínas

fotorreceptoras que traduzem os sinais de luz do ambiente, sendo

capazes de se converter entre as formas ativa e inativa em resposta aos

diferentes comprimentos de onda da luz (SMITH, 2000). Em muitas

espécies, a presença de luz favorece a germinação das sementes,

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enquanto em outras, o comportamento germinativo das sementes é mais

efetivo na ausência do que na presença de luz (LABOURIAU, 1983). O

conhecimento de fatores que influenciam a germinação de sementes

auxilia na compreensão dos mecanismos ligados à propagação das

diferentes espécies. Diversos fatores afetam a germinação, no entanto,

luz e temperatura são consideradas como os principais (ANDRADE,

1995; NASSIF et al., 1998). Embora os estudos voltados ao gênero

Tibouchina sejam escassos em conteúdo, alguns trabalhos foram

realizados para conhecer seu processo germinativo, como em T.

urvilleana (KRAEMER et al., 2000), T. granulosa (LOPES et al., 2005), T.

pulchra (RODRIGUES et al., 2007) e T. mutabilis (SIMÃO et al., 2007).

OBJETIVO

Analisar o comportamento germinativo e a capacidade reprodutiva

da espécie Tibouchina mutabilis, sob o efeito de diferentes espectros de

irradiação de luz, na presença e ausência de ácido giberélico.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi realizado no laboratório de Biologia da

Faculdade Municipal Professor Franco Montoro (FMPFM), Mogi Guaçu –

SP. Foram utilizadas sementes da espécie Tibouchina mutabilis,

coletadas em 13 de outubro de 2017, por uma árvore urbana isolada na

Secretaria de Agricultura, Abastecimento e Meio ambiente (SAAMA).

O experimento foi conduzido em estufa na temperatura ambiente

de 35,6±5,5°C e foto-período de 12 horas/dia, sob luz de lâmpada LED

branca, tipo “luz do dia”, com índice de reprodução de cor (IRC) de 90,

temperatura de cor de 6100 K (branco frio) e potência de 18 W. Os

tratamentos consistiram em analisar o comportamento germinativo e a

capacidade reprodutiva das sementes a diferentes regimes de luz e na

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presença e ausência de ácido giberélico – GA3, conforme apresentado na

Tabela 1.

Tabela 1 – Tratamentos utilizados no experimento.

Tratamento Ácido Giberélico (0,02% GA3)* Luz

Testemunha Ausente Branca

Tratamento 1 Ausente Azul

Tratamento 2 Ausente Vermelho

Tratamento 3 Ausente Verde

Tratamento 4 Ausente Vermelho extremo

Tratamento 5 Presente Vermelha

Tratamento 6 Presente Azul

Tratamento 7 Presente Verde

Tratamento 8 Presente Vermelho extremo

* 200mg de GA3 em um litro de água.

Para obtenção dos diferentes regimes de luz, as placas de Petri

foram envolvidas por duas folhas de papel-celofane de cor

correspondente ao tratamento; para o tratamento vermelho extremo, as

placas de Petri foram envolvidas por duas folhas de papel-celofane

vermelho e duas folhas de azul (Toledo et al., 1993; Lopes et al., 2005; Ya

2008). Para o tratamento com luz branca (Testemunha) foi utilizado duas

folhas de papel celofane transparente. Uma fotografia ilustrando a

montagem do experimento pode ser observada na Figura 1.

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Figura 1 – Estufa com os nove tratamentos estudados.

Para cada tratamento foi utilizado 75 sementes, as quais foram

divididas em três repetições com 25 sementes, sendo distribuídas sobre

duas folhas de papel filtro alocadas em placas de Petri de 9 cm de

diâmetro. O umedecimento inicial foi realizado com água destilada ou

solução de GA3 0,02% na proporção de 2,5 vezes o peso do papel. O re-

umedecimento do substrato após a semeadura foi realizado com água

destilada conforme necessidade, com o intuito de garantir que os mesmos

se mantivessem suficientemente úmidos até o final do teste, conforme

Brasil (2009).

Para realizar as avaliações do número de sementes germinadas ao

longo do projeto, teve-se o auxílio de uma lupa e um microscópio óptico

sob luz verde de segurança (Labouriau e Costa, 1976), iniciando-se no 2º

dia após a semeadura e finalizando no 22º dia. A luz verde de segurança

foi obtida com a utilização de uma lanterna envolvida em celofane verde,

procurando manter o escuro fisiológico, sem influenciar os diferentes

regimes de luz utilizados no estudo.

Foram mensuradas as seguintes variáveis:

Porcentagem de germinação: a contagem do número de sementes

germinadas foi realizada no 22º dias após a semeadura (germinação

acumulada), sendo os resultados expressos em porcentagem. Foram

consideradas germinadas as sementes que apresentaram a protrusão de

raiz primária, conforme descrito por Laboriau (1983).

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Índice de velocidade de germinação (IVG): para esta variável foram

realizadas contagens diárias das sementes germinadas até o 22º dia após

a semeadura, segundo da equação 1 proposta por Maguire (1962):

IVG=∑i=1

n GiN i Equação 1

Em que :

Gi = número de sementes germinadas na primeira, segunda e última

contagem;

Ni = número de dias após a semeadura no primeiro, segundo e último dia.

Tempo médio de germinação (TMG): foram efetuadas contagens

diárias das sementes germinadas até o 22º dia após a semeadura, por

meio da equação 2 proposta por Laboriau, 1983, com os resultados

expressos em dias.

TMG=∑i=1

n

(Gi . N 1)

∑i=1

n

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Equação 2

Em que :

Gi = número de sementes germinadas na primeira, segunda e última

contagem;

Ni = número de dias após a semeadura no primeiro, segundo e último dia.

Na análise estatística utilizou-se o programa R versão 3.3.0 (R

CORE TEAM, 2016). A análise de variância foi realizada e, uma vez

significativa, aplicou-se o teste de comparação múltipla de Tukey a 5% de

significância. As pressuposições de homogeneidade da variância e

normalidade dos resíduos para as características estudadas foram

verificadas pelos testes de Levene e de Shapiro-Wilk, a 5% de

significância, respectivamente. Não houve violação dessas

pressuposições.

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Para análise estatística dos dados de porcentagem de germinação

utilizou-se a sua transformação por meio da equação 3.

sen−1 √ Porcentagemde germinaçã o100 Equação 3

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A Tabela 2 apresenta os valores médios do índice de velocidade de

germinação (IVG), tempo médio de germinação (TMG) e porcentagem de

germinação (% Germinação) de plântulas de Tibouchina mutabilis nos

diferentes tratamentos estudados.

Tabela 2 - Índice de velocidade de germinação (IVG), tempo médio de

germinação (TMG) e porcentagem de germinação (% Germinação) de

sementes de Tibouchina mutabilis nos diferentes tratamentos estudados.

Tratamento Hormônio/Filtro IVG TMG % GerminaçãoTestemunh

aAusente/Transparente

0,19 b* 13,17 a 2,67c(0,22 ;

115,79)1 (11,47 ; 87.09) (2,31 ; 86,51)1 Ausente/Azul 0,05 b 53,56 a 1,33 c

(0,08 ; 160,00)(92,76 ; 173,19) (2,31 ; 173,68)

2 Ausente/Vermelho 0,06 b 7,25 a 4,00 c

(0,11 ; 183,33)(12,56 ; 173,24) (6,93 ; 173,25)

3 Ausente/Verde 0 b 0 b 0 d(0 ; 0) (0 ; 0) (0 ; 0)

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Extremo 0 b 0 b 0 d(0 ; 0) (0 ; 0) (0 ; 0)

5 Presente/Vermelho 0,53 ab 20,92 a 12,00 b(0,51 ; 96,23) (1,03 ; 4,92) (8,00 ; 66,67)

6 Presente/Azul 1,57 a 17,14 a 22,67 a(0,76 ; 48,41) (4,82 ; 28,12) (2,31 ; 10,19)

7 Presente/Verde 1,02 ab 19,03 a 13,33 b(0,31 ; 30,39) (0,44 ; 2,31) (2,31 ; 17,33)

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Extremo 1,51 a 18,29 a 13,33 b(0,72 ; 47,68) (2,10 ; 11,48) (2,31 ; 17,33)

* Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem estatisticamente entre si, pelo

teste de Tukey a 5% de significância.1 Desvio padrão e coeficiente de variação, respectivamente.

Conforme apresentado na Tabela 3, maior percentagem de

germinação (22%) foi observado no Tratamento 6 (GA3 + filtro azul),

seguido dos Tratamentos 5 (GA3 + filtro vermelho), 7 (GA3 + filtro verde) e

8 (GA3 + filtro vermelho extremo), com 12, 13,33 e 13,33% de germinação

respectivamente. Menores percentagem de germinação ocorreram nos

Tratamentos 2 (sem GA3 + filtro vermelho), 1 (sem GA3 + filtro azul) e

testemunha(sem GA3 + filtro transparente), os quais atingiram 4, 1,33 e 2,

67% de germinação, respectivamente. Enquanto que para os Tratamentos

3 (sem GA3 + filtro verde) e 4 (sem GA3 + filtro vermelho extremo) não

foram observadas sementes germinadas.

Esses resultados evidenciam que a sementes de Tibouchina

mutabilis é sensível ao uso de ácido giberélico e à luz (Azul,

principalmente). Espécies sensíveis à luz são denominadas fotoblásticas

positivas, e são características de espécies pioneiras (Frankland e

Taylorson 1983; Cone e Kendrick 1986).

Zaia e Takaki (1998) estudando a influência de filtros na

germinação das espécies Tibouchina pulchra e Tibouchina granulosa

verificaram que sob luz branca e vermelha ocorreu germinação, enquanto

que sob luz vermelho-extremo e escuro não houve germinação.

Considerando que o uso de filtro verde representa o escuro fisiológico,

nosso estudo corrobora o encontrado por tais autores, uma vez que não

houve germinação no Tratamento 3 (filtro verde), no entanto, o uso de

ácido giberélico com filtro verde (Tratamento 7) houve germinação.

Simão et. al (2007) investigando a melhor época para a colheita de

frutos de Tibouchina mutabilis observou 87% de germinação no 21º dia

pós-antese, no entanto, tais autores selecionaram, para os testes de

germinação, somente sementes que apresentavam o embrião formado ou

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em desenvolvimento. Os mesmos autores observaram ainda que o

número de sementes com embrião desenvolvido ou em desenvolvimento

no 21º dia pós-antese foi em média 15,3%, tal resultado possivelmente

explica, ao menos parcialmente, o baixo percentual de germinação

encontrado no presente estudo. Além disso, as sementes utilizadas no

presente estudo provêm de uma árvore urbana isolada, enquanto que as

sementes utilizadas por Simão et. al (2007) provêm de 3 árvores urbanas

que cresceram próximas.

Zaia e Takaki (1998) estudando a taxa de germinação das espécies

Tibouchina pulchra e Tibouchina granulosa, sem realizar seleção de

sementes com embrião formado ou em desenvolvimento, encontraram

percentagem de germinação em torno de 30 e 15%, respectivamente. Os

mesmos autores justificaram as relativamente baixas percentagens de

germinação com o grande número de sementes que não possuem

embrião, conforme verificaram visualmente com o uso de microscópio

óptico nas sementes que não germinaram.

Ainda assim, o presente estudo somente alcançou percentagem de

germinação comparáveis as encontradas por Zaia e Takaki (1998) com a

utilização de ácido giberélico.

Relativo às variáveis índice de velocidade de germinação (IVG) e

tempo médio de germinação (TMG) notamos que de uma forma geral

maiores valores são observados nos tratamentos que receberam

hormônio (Tratamentos 5, 6, 7 e 8).

A Figura 2 apresenta as curvas de germinação das sementes de

Tibouchina mutabilis nos diferentes tratamentos estudados.

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Dias após montagem do experimento

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Figura 2 – Curvas de germinação das sementes de Tibouchina mutabilis

nos diferentes tratamentos estudados.

Conforme apresentado na Figura 2, o tempo mínimo necessário

para a germinação das sementes foi de 15, 20, 21, 15, 13, 13, 10 para

Testemunha, Tratamento 1, 2, 5, 6, 7, e 8, respectivamente. O tempo

médio para a ocorrência da germinação da espécie Tibouchina mutabilis

na ausência de ácido giberélico (GA3) foi de 18,67 dias com desvio padrão

de 3,21 dias. Enquanto que o tempo médio de germinação para os

tratamentos com uso do hormônio foi de 12,75 dias com desvio padrão de

2,06 dias.

Os valores encontrados nesse estudo são bastante superiores

aqueles encontrados por Zaia e Takaki (1998), os quais verificaram que

para as espécies Tibouchina pulchra e Tibouchina granulosa o tempo

mínimo de germinação foi de 7 dias.

A Figura 3 apresenta fotografias de embriões germinados retiradas

com o auxílio de um microscópio óptico.

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Figura 3 – Embriões germinados. Fotos A, B e C embriões germinados

apresentando filamentos; D, E, F, G, H e I embriões germinados

apresentando radiculares.

CONCLUSÃO

O uso de GA3 aumentou a índice de velocidade de germinação

(IVG), o tempo médio de germinação (TMG) e porcentagem de

germinação (% Germinação) em Tibouchina mutabilis.

As sementes de Tibouchina mutabilis são sensíveis à luz,

principalmente ao azul na presença de GA3.

Há indícios de interação entre luz e hormônio na germinação das

sementes de Tibouchina mutabili.

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