Germinação do grão de pólen de milho em diferentes meios de cultura e temperaturas (Times New Roman, 14, negrito)

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Área Temática: Melhoramento Genético (Times New Roman, 10)

Resumo: (Times New Roman, 12, Neg.)Até 250 palavras. (texto: Times New Roman, 10, espaçamento simples, justificado).

Palavras Chave: (Times New Roman, 10, no máximo três palavras).

Introdução

O milho (Zea mays L.) é uma das espécies vegetais mais estudadas, principalmente em programas de melhoramento, em busca de novas variedades, híbridos e linhagens. Desta forma, vários estudos têm sido conduzidos no sentido de definir qualitativamente e quantitativamente os componentes necessários para a melhor composição do meio de cultura para a germinação dos grãos de pólen de milho (Borém e Miranda, 2007).

A composição do meio de cultura é, basicamente, por carboidratos e elementos estimulantes, tais como, ácido bórico, ácido cítrico, nitrato de cálcio e reguladores de crescimento, entre outros (Sousa, 1988).

Stanley e Linskens (1974) relatam que no meio de cultura, a sacarose fornece energia para o desenvolvimento do tubo polínico e proporciona equilíbrio osmótico entre o pólen e o meio de germinação.

A adição de boro apresenta resposta variável, de acordo com a espécie vegetal. Contudo é responsável pela formação de um complexo ionizável açúcar-borato, afetando a membrana celular e incrementando a porcentagem de germinação, além do comprimento do tubo polínico (Thompson e Batjer, 1950).

O cálcio adicionado ao meio de cultura confere uma aparência mais rígida e proporciona uma menor permeabilidade do tubo polínico (Stanley e Linskens, 1974).

Além da composição do meio de cultura, a temperatura e o período de incubação necessário para a germinação do grão de pólen são fatores de suma importância no controle das condições ambientais e que estão diretamente relacionados a fertilidade do pólen (Stanley e Linskens, 1974). O período de incubação geralmente varia de uma a três horas, para a maioria das espécies, porém tempos longos podem provocar a ruptura na parede do gameta, desprendendo o tubo polínico e, deste modo, dificulta a avaliação (Almeida et al., 2002).

Em relação a temperatura, Broglia e Brunori (1994) utilizaram 24°C tendo uma boa resposta referente a germinação de milho e a 0°C constataram que ocorre a inibição do mesmo. Enquanto Ferreira et al. (2007) obtiveram maior média de germinação na temperatura de 27°C. Poucos são os trabalhos relacionando as condições ideais para a germinação dos pólens in vitro, ressaltando

então a importância de trabalhos desta natureza. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a germinação de grãos de pólen de milho CD384Hx submetidos a diferentes meios de cultura e temperaturas para incubação.

Material e Métodos

O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental da Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Escola de Ciências Agrárias e Medicina Veterinária, localizada no município de Toledo, Oeste do Paraná. A área está localizada nas coordenadas geográficas: latitude 24˚43’48”S, longitude 53˚44”24”W e altitude 560 m.

Inicialmente foi realizada uma análise de solos para, posteriormente, efetuar a correção necessária (240 kg ha-1

da formulação 8-20-20).As sementes da cultivar CD 384 HX foram tratadas

com imidacloprido na dose de 0,25 L/ha (equivalente a 60000 sementes) e semeadas no dia 11 de outubro de 2013.

Durante a realização do trabalho foi necessário executar alguns tratos culturais como: a capina com 14, 30 e 90 DAS (dias após semeadura). Também foi necessária a aplicação de inseticida fisiológico Teflubenzuron (Nomolt ®) 0,1L ha-1 com 17, 26 e 40 DAS, e do inseticida de contato Metomil (Lannate ®) 0,4L ha-1 aos 40 DAS. A proteção dos pendões foi iniciada aos 90 DAS e as análises da viabilidade do grão de pólen foram realizadas aos 95 DAS.

O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com fatorial 2x5 (Dias x Horas de coleta), totalizando 10 tratamentos. Cada tratamento foi composto por 12 repetições, que foram escolhidas aleatoriamente dentro de cada parcela.

Cada tratamento foi formado por quatro linhas de 3m de comprimento espaçadas de 0,9m entre linhas. Utilizou-se uma população de 3,5 plantas por metro linear, totalizando 42 plantas por parcela equivalente a 46.666 plantas ha-1.

Passado o período de 95 dias após a semeadura, foram avaliados os seguintes parâmetros:

• Teste de germinação: Os grãos de pólen foram incubados em meio de cultura, o qual foi determinado anteriormente à realização da pesquisa (valores não apresentados). O meio de cultura utilizado para determinar a porcentagem de germinação foi composto por 17% Sacarose; 0,01% H3BO3; 0,03% CaCl2; 0,7% Agar, com pH 6,0. A temperatura de incubação foi de 25ºC em BOD. Após duas horas de incubação, foi contabilizado o número de grãos germinados. A contagem

de grãos de pólen germinados foi feita com o auxílio de microscópio óptico, com objetiva de aumento de 10x, avaliando-se quatro campos de visão, correspondendo a quatro repetições. Em cada campo de visão, havia em média 40 grãos de pólen. Foram considerados germinados os grãos que apresentavam tubos polínicos que ultrapassavam o comprimento do diâmetro do próprio grão de pólen.

• Viabilidade do grão de pólen: Para a determinação desse parâmetro foi utilizado o corante 2,3,5 trifeniltertazólio (TTC) a 1%. Uma amostra de pólen foi distribuída sobre uma lâmina de vidro e em seguida adicionou-se uma gota do corante, fechando o conjunto com uma lamínula. As observações do número de pólen viáveis e inviáveis foram realizadas duas horas após a preparação das lâminas. A contabilização dos grãos viáveis e inviáveis foi feita seguindo o mesmo procedimento de germinação, na qual se considerou grãos de pólen viáveis (coloração vermelha) e inviáveis (coloração marrom).

• Receptividade do estigma: Foi determinada com o auxílio de uma lupa por meio da observação de formação de bolhas de ar ao se depositar peróxido de hidrogênio (H2O2) a 3% na superfície do estigma, conforme Almeida (1986).

Os dados obtidos foram submetidos à análise de regressão utilizando o programa estatístico Costat (Cohort Software, 2003).

Resultados e Discussão

Por meio da análise de regressão, constatou-se a existência de diferenças altamente significativas entre os dias e os horários de coleta e na interação entre ambos, para os seguintes parâmetros: percentual de temperatura, umidade, germinação e viabilidade do grão de pólen, indicando que os horários de coleta foram diferentemente afetados pelos dias. Com relação aos blocos não houve diferença significativa (Tabela 1).

Tabela 1. Análise de variância para os parâmetros temperatura (T), umidade (U), germinação (G) e viabilidade (V) de grãos de pólen de milho cultivar CD 384Hx, Toledo, PR, 2013

Fatores T U G V____________________ % __________________

Bloco ns ns ns ns

Dia * * * *

Horas * * * *

Dia x Horas * * * *

Média 31,8 55,9 14,8 31,7C.V. (%) 1,0 2,1 27,5 20,1

NS e *, respectivamente, não significativo e significativo pelo teste F a 5% de probabilidade.

Ao analisar a temperatura do ar (°C), verificou-se que houve diferença significativa entre os dois dias em todos os horários de coleta avaliados (Figura 1). No dia 1, a menor temperatura foi às 9 horas (27,2°C), tendo o seu pico às 13 horas (36,2°C), reduzindo gradativamente nos horários seguintes. Com relação ao dia 2, a menor

temperatura também foi no primeiro horário de coleta, às 9 horas (25,3°C).

A temperatura elevou-se gradativamente nos horários seguintes, tendo seu pico às 17 horas (34,5°C). Essa diferença de temperatura entre os dias se deve ao fato de que o dia 1 de coleta foi precedido por cerca de 7 dias sem chuva, o que contribuiu para a elevação da temperatura. Também deve se levar em conta que um dia antes da coleta do dia 2, houve uma precipitação de chuva, aumentando a umidade relativa do ar e consequentemente reduzindo a temperatura (Figura 1). A umidade relativa do ar (%) diferiu significativamente nos dois dias e em todos os horários de coleta, com exceção do quarto horário (Figura 2).

Figura 1. Temperatura do ar (ºC) dos dois dias de polinização de milho a campo, dia 1 (♦) e dia 2 (x), e suas respectivas diferenças entre cada hora de avaliação do dia. Toledo, PR, 2013.

No dia 1, a maior porcentagem de umidade foi obtida às 9 horas, apresentando 72% UR, enquanto a menor porcentagem (44% UR) foi observada às 11 horas, tendo um pequeno aumento às 13 horas (48% UR), mantendo a mesma umidade nos horários seguintes. No dia 2, a maior umidade também foi às 9 horas (78% UR), reduzindo gradativamente nos horários seguintes até às 17 horas para 47% UR, a qual obteve menor resultado. Isso se deve ao fato de a umidade estar diretamente relacionada à temperatura, tendo o comportamento inversamente proporcional e, desta forma, esses resultados podem ser explicados da mesma maneira que anteriormente (Figura 2).

Figura 2. Umidade relativa do ar (%) dos dois dias de polinização de milho a campo, dia 1 (♦) e dia 2 (x), e suas

respectivas diferenças entre cada hora de avaliação do dia. Toledo, PR, 2013.

Para a porcentagem de germinação de grãos de pólen observou-se diferença significativa entre os dois dias e horários de coleta (Figura 3). No dia 1, a maior porcentagem de germinação foi observada às 9 horas (32%), sendo que neste horário a umidade relativa do ar foi de 72% e a temperatura ambiente de 27,2°C. Nos horários seguintes houve uma grande oscilação, tendo diminuído às 11 horas (4,8%) e elevando-se as 13 e 15 horas e novamente, decaindo às 17 horas (2%), obtendo a menor germinação.

Figura 3. Germinação de grãos de pólen de milho (%) sob diferentes horários e dias de polinização a campo, dia 1 (♦) e dia 2 (x), e suas respectivas diferenças entre cada hora de avaliação do dia. Toledo, PR, 2013.

No dia 2, a maior porcentagem de germinação também foi às 9 horas (27%), porém diferentemente do dia 1, decaiu gradativamente até as 17 horas (9%), apresentando a menor porcentagem de germinação. Isso mostra que a porcentagem de germinação do grão do pólen está diretamente relacionada com a umidade relativa do ar e, inversamente, com a temperatura ambiente.

Corroborando com os resultados obtidos, Almeida et al. (2002) relataram que a germinação in vitro do grão de pólen são influenciadas pelas condições ambientais, como temperatura e umidade relativa do ar, durante a coleta e a fase de amadurecimento do pendão, pois gametas recém-formados são mais viáveis do que grãos de pólen amadurecidos.

Scorza e Sherman (1995) consideram que um bom pólen deve apresentar 50 a 80% de grãos germinados com tubos bem desenvolvidos, e com envelhecimento dos grãos de pólen, a porcentagem de germinação e o comprimento dos tubos polínicos decrescem. Isso pode explicar no trabalho o motivo das porcentagens de germinação não terem atingido essas taxas, pois o cobrimento dos pendões foi feito durante cinco dias seguidos, até atingirem um número x de plantas com pendões viáveis.

Goodman e Smith (1987) relataram que às 9 horas da manhã foi o horário mais adequado para coleta por proporcionar maiores valores de germinação. No decorrer do dia, com o aumento da temperatura e diminuição da umidade relativa do ar, houve uma redução nos valores de porcentagem de germinação dos grãos de pólen. Pois a

liberação do pólen pode começar desde o nascer do sol até o meio dia, dependendo da temperatura e umidade e usualmente se completa com quatro a cinco horas.

A Figura 4 apresenta a análise da viabilidade do pólen de milho em diferentes horários de coleta e dias, podendo observar que a cultivar é influenciada pelos horários de coleta e pelos dias de antese. O primeiro horário de coleta (9 horas) apresentou os melhores resultados 50,5 e 50%, nos dias 1 e 2, respectivamente. Os resultados de menor viabilidade foram 12 e 35%, para às 17 horas e 13 horas, para os dias 1 e 2, respectivamente. A viabilidade segue a curva da germinação, porém sempre com valores mais altos, demonstrando a relação entre os dois.

Figura 4. Viabilidade de grãos de pólen de milho (%) sob diferentes horários e dias de polinização a campo, dia 1 (♦) e dia 2 (x), e suas respectivas diferenças entre cada hora de avaliação do dia. Toledo, PR, 2013.

Sob condições favoráveis, o grão de pólen pode permanecer viável por até 24 horas. Sua longevidade, entretanto, pode ser reduzida quando submetido à baixa umidade e altas temperaturas (Magalhães et al., 1994). Conforme Ferreira et al. (2007) ao estudarem a conservação e a determinação da viabilidade de grãos de pólen de milho, observaram que o estudo de três diferentes horários de coleta (9:00h, 14:00h e 16:00h) evidenciou que o maior percentual de germinação in vitro, consequentemente a viabilidade, foi no horário de 9:00h, com aproximadamente 60%.

Com relação à receptividade estilo-estigma, houve 100% de receptividade, evidenciando em que todas as plantas estavam aptas a receber o grão de pólen (Figura 8). De acordo com Ritchie e Hanway (1989), a fertilização ocorre de 12 a 36 horas após a polinização, período essa variável em função de alguns fatores envolvidos no processo, tais como teor de água, temperatura, ponto de contato e comprimento do estilo–estigma.

Conclusão(ões)

O maior percentual de germinação in vitro e a maior porcentagem de grãos de pólen viáveis foram obtidos no horário de 9:00h, com 29,49% e 50,29%, respectivamente.

Referências

BARNABÁS, B. KOVACS, G. ABAANYI, A.; PFAHLER, P. Effect of pollen storange by drying and deep freezing on the expression of different agronomic traits in maize (Zea mays L.). Euphytica, 39: p.221-225, 1988.

BORÉM, A.; MIRANDA, G.V. Melhoramento de plantas. 4. ed., Viçosa: UFV, 525p., 2007.

COHORT SOFTWARE. CoStat. www.cohort.com. Monterey, California. 2003.