Click here to load reader

Comunicado127 Técnico - Embrapa Tabuleiros Costeiros ... · PDF fileComunicado127 Técnico ISSN 1678-1937 Dezembo, 2012 Aracaju, SE Metodologia de Conservação de Pólen de Cana-de-açúcar

  • View
    218

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of Comunicado127 Técnico - Embrapa Tabuleiros Costeiros ... · PDF fileComunicado127...

  • Comunicado127Tcnico ISSN 1678-1937Dezembo, 2012Aracaju, SE

    Metodologia de Conservao de Plen de Cana-de-acar

    Adriane Leite do Amaral 1

    Joo Messias dos Santos 2

    Tassiano Maxwell Marinho Cmara 3

    Geraldo Verssimo de Souza Barbosa 4

    Foto

    : A

    dria

    ne L

    eite

    do

    Am

    aral

    1 Engenheira-agrnoma, doutora em Melhoramento Gentico de Plantas, pesquisadora da Embrapa Tabuleiros Costeiros, UEP - Rio Largo, AL, [email protected] Engenheiro-agrnomo, doutor em Biotecnologia e Melhoramento, pesquisador da Rede Interuniversitria para o Desenvolvimento do Setor Sucroalcooleiro (Ridesa-AL), [email protected] Engenheiro-agrnomo, doutor em Gentica e Melhoramento, pesquisador da Embrapa Tabuleiros Costeiros, UEP - Rio Largo, AL,[email protected] Engenheiro-agrnomo, mestre em Agronomia, professor da Universidade Federal de Alagoas (UFAL), [email protected]

    A metodologia descrita nesta publicao resultado de uma srie de estudos sobre conservao e avaliao da viabilidade de plen que foram desenvolvidos desde 2009 pela parceria da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria (Embrapa) com a Rede Interuniversitria para o Desenvolvimento do Setor Sucroalcooleiro (Ridesa). Os estudos foram conduzidos na Estao de Florao e Cruzamento de Serra do Ouro, na cidade de Murici, AL (09 13 S, 35 50 W) a uma altitude de 450 m acima do nvel do mar e a 34 km de distncia do litoral, e nas dependncias da Embrapa Tabuleiros Costeiros, Unidade de Execuo de Pesquisa e Desenvolvimento de Rio Largo, e no Centro de Cincia Agrrias da Universidade Federal de Alagoas (UFAL), localizados na cidade de Rio Largo, AL (09 28 S, 35 47 W e 141 m de altitude em relao ao nvel do mar). Inicialmente, o mtodo de conservao foi desenvolvido a partir de variaes na temperatura de armazenamento e no teor de umidade (AMARAL et al., 2011). Em sequncia, foram adaptadas tcnicas de avaliao da viabilidade polnica, visando monitorar a conservao do plen (AMARAL et al., 2013). Finalmente, diversos cruzamentos com plen conservado foram realizados e as plantas obtidas submetidas anlise de marcadores moleculares para a confirmao dos cruzamentos e validao da metodologia proposta (AMARAL et al., 2012).

    Para realizar cruzamentos em cana-de-acar fundamentalsincronizar o florescimento das plantas genitoras.Dificuldades na sincronizao tm feito com que programasde melhoramento de vrias partes do mundo busquemtcnicas promotoras de induo ao florescimento. Tcnicasde semeadura escalonada e de tratamentos fotoindutivos, com manipulao de fotoperodo, atravs de cmaras escuras e campos de iluminao, tm apresentado baixa eficincia e/ou alto custo de manipulao, mesmo em regies climticas favorveis ao florescimento, como no Nordeste do Brasil.

    Uma alternativa que pode auxiliar a realizao de cruzamentos assncronos, entre plantas comflorescimento no coincidente, a conservao de plende cana-de-acar. Vrias metodologias j foram testadas visando aplicao prtica do processo de conservao de plen, mas os resultados foram insatisfatrios ou nopermitiram confirmao por tcnicas robustas(KRISHNAMURTHI, 1977; MOORE; NUSS, 1987;YONGHUI et al., 1993; YAOHUI; OIYAO, 1994; PRASAD,2012) . Por estas razes, os programas de melhoramentode cana-de-acar ainda no dispem de uma metodologiade conservao de plen para utilizar em sua rotina de cruzamentos assncronos.

  • 2 Metodologia de Conservao de Plen de Cana-de-acar

    A presente proposta tem por objetivo descrever a metodologia de conservao e avaliao da viabilidade de plen de cana-de-acar desenvolvida pela parceria Embrapa-Ridesa, com o objetivo de viabilizar cruzamentos entre variedades de cana-de-acar assincrnicas no florescimento.

    Metodologia

    Anterior coleta do plenPara se iniciar um trabalho de conservao de plen de cana-de-acar necessrio identificar aspectos que determinam e/ou influenciam o florescimento e a viabilidade do plen, tais como:

    BotnicaA inflorescncia da cana-de-acar do tipo pancula, com milhares de espiguetas ssseis. Cada espigueta uma flor hermafrodita, por apresentar os dois sexos na

    Figura 1. Detalhes da inflorescncia de cana-de-acar: espiguetas ssseis (A) gineceu com estigmas plumosos e arroxeados (B) e anteras em plena deiscncia de plen (C).

    Foto

    s: A

    dria

    ne L

    eite

    do

    Am

    aral

    SexagemApesar de a flor de cana-de-acar ser considerada hermafrodita, algumas variedades podem se apresentar como tipicamente femininas, com ausncia de anteras, anteras sem plen, plen invivel, ou como variedades tipicamente machos, pela produo de plen vivel e esterilidade feminina. Para a conservao de plen importante selecionar as variedades que se apresentam como machos frteis ou hermafroditas e descartar as femininas (machos infrteis). Anualmente, a sexagemdeve preceder a realizao dos cruzamentos artificiais de

    mesma flor, ou seja, androceu (masculino) e gineceu (feminino). O gineceu, ou pistilo, apresenta estigmas de vermelhos a roxos, que caracterizam o aspecto plumoso e arroxeado das panculas. O androceu constitudo por trs estames, com uma antera cada um (BLACKBURN, 1984) (Figuras 1A, 1B E 1C). Como regra geral, na mesma flor, o gineceu apresenta-se receptivo em momento anterior ao androceu, caracterizando o fenmeno de protoginia e favorecendo a fecundao cruzada. A pancula apresenta um gradiente de maturao do pice para a base, de forma que, flores do pice amadurecem antes das flores da base. Dessa forma, a deiscncia, ou liberao do plen, pode ser observada gradualmente e a cada 1/3 da inflorescncia ao longo de uma semana.

    cana-de-acar e tambm deve fazer parte da caracterizaodos acessos de Bancos Ativos de Germoplasmas (BAG). O procedimento prtico de sexagem, que geralmente realizado com corantes citolgicos e visualizao sobremicroscpio estereoscpico, restringe-se s caractersticasdo plen e ignora a condio de fertilidade do ovo ou sacoembrionrio. Para efeitos prticos, plantasque possuem mais de 70% dos gros de plen frteis, soclassificados e utilizadas como macho em cruzamentos artificiais, e aquelas com menos de 30%, como genitores femininos (GMEZ, 1962) (Figuras 2A, 2B e 2C).

  • 3Metodologia de Conservao de Plen de Cana-de-acar

    Figura 2. Sexagem em cana-de-acar: anlise do plen em microscpio estereoscpico(A), para visualizao de gros de plen viveis (corados) e no viveis (no corados)em soluo de lugol, e classificao das variedades para utilizao em cruzamentoscomo genitores masculinos (B) ou femininos (C), de acordo com a proporo de plenvivel.

    Foto

    s: A

    dria

    ne L

    eite

    do

    Am

    aral

    Local de coleta de plenA cana-de-acar pode florescer em diversas regies do Brasil. Um local considerado ideal para o florescimento e coleta de plen quando apresenta condies indutivas de fotoperodo 12 a 12,5 horas, (ARCENEAUX, 1967; CLEMENTS; AWADA, 1967), latitudes entre 10 N e 10 S, (CESNIK; MIOQUE, 2004), temperatura superior a 18 C e inferior a 31 C na fase de induo ao florescimento, (PEREIRA et al., 1983) e umidade que favoream ao florescimento e viabilidade do plen. Na ausncia destas condies indutivas, o florescimento sazonal ou pode at no ocorrer. Pequenas variaes na temperatura do ar podem provocar grandes mudanas no florescimento e na fertilidade do plen. So prejudiciais ao florescimento as temperaturas baixas, especialmente as noturnas mnimas iguais ou inferiores a 18 C. A partir da ocorrncia de cinco noites frias, com temperaturas inferiores a 18 C, esperam-se prejuzos na induo ao florescimento (CASTRO, 2001). Da mesma forma, temperaturas altas, que ultrapassem 32-35C, tambm so consideradas prejudiciais (ELLIS et al., 1967; LEVI, 1983). No litoral do Nordeste, especificamente entre as latitudes 0 a -15 possvel encontrar locais com alta favorabilidade a coleta e conservao de plen de cana-de-acar.

    poca de coleta do plenO florescimento da planta de cana-de-acar ocorre em pocas distintas no Brasil, conforme a latitude, variando de maro, nas menores latitudes, at setembro em latitudes maiores. Contudo, nas regies equatoriais (latitudes prximas a zero) o florescimento pode ser induzido em qualquer poca do ano. Em Alagoas (09 13 S; 35 50 W), a poca de florescimento concentra-se no perodo de abril-julho, cerca de 90 dias/ano, sendo este

    o perodo preferencial para realizao da coleta de plen. Tradicionalmente, o Programa de Melhoramento Gentico de Cana-de-acar da Ridesa/AL (PMGCA) classifica as variedades em florescimento precoce, intermedirio ou tardio, de acordo com a poca de surgimento espontneo das flores. Essa classificao da poca do florescimento importante porque define os cruzamentos que podero ser realizados. Variedades com florescimento precoce e tardio no podem ser intercruzadas devido barreira temporal de desenvolvimento das flores. Variedades de florescimento intermedirio podem ser cruzadas com variedades precoces ou tardias, desde que sejam utilizadas tcnicas que favoream a sincronia floral.

    Para fins de estabelecimento da metodologia, foram consideradas como variedades precoces as que florescem espontaneamente em abril, intermedirias as que florescem em maio e tardias as que florescem em junho.

    Coleta do plenAntes de proceder coleta, cabe ressaltar que o plen extremamente suscetvel a desidratao aps ser liberado das anteras (deiscncia). Com uma meia-vida de apenas 12 minutos, os gros de plen no sobrevivem mais do que 35 minutos num ambiente a 26,5C e umidade relativa do ar de 67% (VENKATRAMAN, 1922, MOORE, 1976, AUSTRLIA, 2004; 2008).

    Para coletar plen, as inflorescncias devem ser colhidas de manh, preferencialmente entre 7 e 8 horas para evitar a desidratao pela exposio ao sol e a altas temperaturas. Para a colheita, devem-se escolher preferencialmente aquelas inflorescncias cujas anteras estejam maduras e liberando plen naturalmente em pelo