PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA SEMENTES DE ORQUÍDEAS: CONSERVAÇÃO E AVALIAÇÃO DE VIABILIDADE SILVÉRIO TAKAO HOSOMI Presidente Prudente - SP 2016 PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA SEMENTES DE ORQUÍDEAS: CONSERVAÇÃO E AVALIAÇÃO DE VIABILIDADE SILVÉRIO TAKAO HOSOMI Tese apresentada à Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade do Oeste Paulista, como parte dos requisitos para obtenção do título de Doutor – Área de concentração: Produção Vegetal. Orientador: Prof. Dr. Nelson Barbosa Machado Neto Presidente Prudente - SP 2016 635.934 4 Hosomi, Silvério Takao. H827s Sementes de orquídeas: Conservação e avaliação de viabilidade / Silvério Takao Hosomi – Presidente Prudente, 2016. 162f.: il. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade do Oeste Paulista – Unoeste, Presidente Prudente, SP, 2016. Bibliografia. Orientador: Nelson Barbosa Machado Neto 1. Orchidaceae. 2. Germinação. 3. Tetrazólio. I. Título DEDICATÓRIA À minha família, que compartilhou comigo ao longo desses quatro anos o dia a dia de uma pós-graduação: alegrias, correrias, vitórias, insatisfações, inovações, cansaços, diversões, descobertas e acertos, entre muitas outras vivências... Situações que deixaram marcas em nossas vidas. AGRADECIMENTOS Ao professor orientador Dr. Nelson Barbosa Machado Neto, pela colaboração, dedicação e incentivo, por nunca deixar o desânimo tomar conta e sempre contribuir com novas ideias. Às Profas. Dras. Ceci Castilho Cutódio e Fabiana Lima Abrantes, do Laboratório de Sementes da Unoeste, pela atenção e competência na resolução de dúvidas e problemas na condução dos experimentos. Aos professores do Programa de Pós-Graduação em Agronomia da Unoeste, pelo conhecimento e disponibilidade. Aos funcionários, técnicos e secretários da Unoeste: Andressa, Cristiane, Daniela, Edna, Edson, Keid, Ivânia, Lucimara, Márcia, Rosângela pela presteza e simpatia. Aos colegas de curso: Alline, Alyne, Amarildo, Ana Cecília, Angela, Anatoli, Camila, Carlos, Daniela, Graziella, Fernanda, Jéssica, Joyce, José, Gustavo, Leandro, Luciana, Luciana, Luis Eduardo, Mariane, Paulo, Rodrigo e Saulo, pelo companheirismo. Aos alunos de Iniciação Científica do curso de Bacharelado em Ciências Biológicas: Adriana Mendonça de Oliveira, André Luis Erran Santana, Andréia Macedo Trombini, Gustavo Aparecido Bezerra, Janaína Rogério Rodrigues, Thais Fernanda Silva, Thatiane Bonome de Souza, Samara Silva e Santos e Wilton Felipe Teixeira, pela parceria no desenvolvimento das pesquisas. Aos alunos estagiários do curso de Ciências Biológicas: Ariane Cristina Rodrigues, Danielle Rodrigues de Souza, Débora Maria Motta Garcia, Gisele Ariane de Lima Silva, Jardel de Oliveira, Luiza Rodenas, Marina Janine Gomes, Melissa da Silva Ferreira, Mirian Karolaine Pires Correia Brasileiro e Renata Espolador, pela colaboração nos trabalhos diários no laboratório. À UNOESTE – Universidade do Oeste Paulista – pelo financiamento das pesquisas. Às instituições de ensino, que souberam entender a minha correria entre uma aula e outra: Colégio Átomo, Colégio Objetivo de Rancharia, Colégio Unoeste, Etec Prof. Arruda Mello, Etec Prof. Dr Antonio Eufrásio de Toledo. Às irmãs mantenedoras do Colégio Cristo Rei, ao diretor Odir Damasceno e à coordenadora pedagógica Maria Cecília Corral Isaac, que desde o início compreenderam e valorizaram minha formação profissional, apoiando de diversas formas minha participação em cursos, congressos e atividades de pesquisa-ação. Ao casal Miguel e Dirce, da Fazenda Aurora em Taciba, que sempre foi muito prestativo e atencioso recebendo-me no orquidário. Ao Orchid Seed Stores for Sustainable Use (OSSSU) Project - Darwin Initiave pela parceria na condução do projeto do banco de sementes. “Não é o mais forte que sobrevive, nem o mais inteligente, mas o que melhor se adapta às mudanças.” (CHARLES ROBERT DARWIN) RESUMO Sementes de orquídeas: conservação e avaliação de viabilidade No ano de 2008, o Laboratório de Cultura de Tecidos Vegetais da Faculdade de Ciências Agrárias da Universidade do Oeste Paulista estabeleceu uma parceria com o Orchid Seed Stores for Sustainable Use (OSSSU) Project - Darwin Initiave - para a criação de um banco de sementes de orquídeas na Unoeste, em Presidente Prudente, SP. O objetivo desse empreendimento foi colaborar com a conservação ex situ da maior família de plantas que, devido à intensa degradação ambiental e exploração desenfreada, é também uma das mais ameaçadas de extinção. O armazenamento de sementes em bancos de germoplasma se dá em baixas condições de umidade e temperatura e possui grandes vantagens, pois as numerosas e pequenas sementes podem ser conservadas por anos a custos muito reduzidos. No entanto, tal estratégia pressupõe procedimentos como testes de viabilidade para a seleção de lotes a serem conservados, monitoramento da qualidade das sementes armazenadas e eventuais testes de germinação para a produção de indivíduos a serem reintroduzidos em sistemas naturais. Desta forma, o presente trabalho trata do estabelecimento do banco de sementes na Unoeste e de sua importância para a conservação da biodiversidade das orquídeas. Também estão descritos os resultados dos procedimentos de pré-condicionamento, testados com o intuito de melhorar a qualidade do teste de tetrazólio, um dos mais utilizados para a verificação da viabilidade das sementes. Por fim analisa-se o resultado de experimentos para a determinação das temperaturas cardeais de germinação – mínima, ótima e máxima – para algumas espécies de orquídeas do gênero Cattleya. Palavras-chave: Orchidaceae. Germinação. Tetrazólio. ABSTRACT Orchid seeds: conservation and viability evaluation In 2008, the Plant Tissue Culture Laboratory from the Agricultural Sciences College has partnered with Orchid Seed Stores for Sustainable Use (OSSSU) Project - Darwin Initiave - to create an orchid seed bank at Unoeste in Presidente Prudente, São Paulo. The aim of this project was to collaborate with the ex situ conservation of the largest plant family, that due to intense environmental degradation and unbridled exploitation, is also one of the most endangered. Seed storage in germplasm banks requires low conditions of humidity and temperature and has great advantages, as the numerous small seeds can last for years at very low costs. However, this strategy demands procedures such as viability tests for selecting lots to be stored, quality monitoring of stored seeds and eventually, germination tests to determine the potential for the production of individuals to be reintroduced into natural systems. Thus, the present work approaches the seed bank establishment at Unoeste and its importance for orchid biodiversity conservation. It also describes the results of preconditioning procedures, tested in order to improve the quality of tetrazolium test, one of the most used for the verification of seed vigor and viability. Finally were analyze the results of experiments to determine the germination cardinal temperatures - minimum, optimum and maximum - for some species of orchids. Keywords: Orchidaceae. Germination. Tetrazolium. LISTA DE SIGLAS AL Alagoas BA Bahia CE Ceará CGIAR Consultative Group for International Agricultural Research COPAM Conselho Estadual de Política Ambiental CONSEMA Conselho Estadual de Meio Ambiente CNCFlora Centro Nacional de Conservação da Flora CR Critically Endangered (Criticamente em Perigo) DCCA Dicloroisocianurato de Sódio DD Data Deficient (Dados Insuficientes) Defra Department for Environment Food & Rural Affairs dpi Dots per inch (pontos por polegada) EM Endangered (Em perigo) ES Espírito Santo EX Extinct (Extinta) EW Extinct in the Wild (Extinta na Natureza) GBH Global Biodiversity Hotspots GO Goiás GSPC Global Strategy for Plant Conservation Gt Germinação total IOCC International Orchid Conservation Congress IVG Índice de Velocidade de Germinação IUCN International Union for Conservation of Nature LC Least Concern (Menos Preocupante) µg Micrograma MG Minas Gerais mL Mililitro mm Milímetro MDGs Millennium Development Goals MS Murashige e Skoog MS Mato Grosso do Sul MT Mato Grosso NaClO Hipoclorito de Sódio NaOH Hidróxido de Sódio NE Not Evaluated (Não Avaliada) NT Near Threatened (Quase Ameaçada) OSSSU Orchid Seed Stores for Sustainable Use PA Pará PB Paraíba PE Pernambuco pH Potencial Hidrogeniônico PR Paraná Pr Probit RJ Rio de Janeiro RN Rio Grande do Norte RS Rio Grande do Sul SC Santa Catarina SEMA Secretaria do Meio Ambiente SMA Secretaria do Meio Ambiente SP São Paulo T Temperatura (°C) Tm Tempo médio Tmin Temperatura mínima TM Temperatura máxima To Temperatura ótima TO Tocantins U Sincronismo UFPR Universidade Federal do Paraná UNDP United Nations Development Program VU Vulnerable (Vulnerável) WOC World Orchid Conference LISTA DE FIGURAS FIGURA 2.1 - Sementes de Cattleya tigrina pré-condicionadas em solução de sacarose, submetidas ao teste de tetrazólio a 1%, tamponadas, pelo período de 24 horas. I – Imagem digitalizada da lâmina, com referência da escala da régua em milímetros; II – Campo ampliado da imagem da lâmina onde: A- sementes não viáveis (coloração branca), B- palha (sementes sem embrião) e C- sementes viáveis (coloração vermelha). ................................................................................................ 42 FIGURA 2.2 - Germinação assimbiótica acumulada (%) e IVG – Índice de Velocidade de Germinação das amostras de sementes de Cattleya labiata e Cattleya tigrina semeadas em meio MS. ...........................................................................................