https://doi.org/10.1590/S1516-05722013000400018
Determination of the reproductive system of fava-d'anta (Dimorphandra mollis Benth.)
Mendes, A.D.R.I; Martins, E.R.II; Figueiredo, L.SIII
IBolsista de Pós-doutorado (PNPD-Capes) do Instituto Ciências Agrárias da Universidade Federal de Minas Gerais/ICA-UFMG, C.P. 135, Montes Claros-MG, 39.404-006. are.dani@hotmail.com
IIProfessor associado II do Instituto Ciências Agrárias da Universidade Federal de Minas Gerais/ICA-UFMG, C.P. 135, Montes Claros-MG, 39.404-006
IIIProfessora adjunto do Instituto Ciências Agrárias da Universidade Federal de Minas Gerais/ ICA-UFMG, C.P. 135, Montes Claros-MG, 39.404-006
Entre as plantas nativas de uso medicinal do Cerrado brasileiro encontra-se a fava-d'anta (Dimorphandra mollis Benth) com alto potencial econômico por possuir inúmeras potencialidades medicinais e fitoquímicas. A indústria extrai dos frutos os princípios ativos rutina, quercetina, e ramnose, dentre outros, usados na fabricação de medicamentos e cosméticos, principalmente no exterior. O conhecimento do sistema reprodutivo da espécie é fundamental para sua conservação e manejo. O presente trabalho objetivou determinar as características morfométricas das flores e caracterizar o sistema reprodutivo da D. mollis em área de Cerrado inalterada antropomorficamente, no município de Olhos D'água – MG. Para as características morfométricas, diâmetro da flor, comprimento da flor, do ovário, e da antera, foram utilizadas cinco flores em pré-antese. Para a determinação do sistema reprodutivo utilizou-se a razão pólen:óvulo (P:O), em 40 flores. As flores da D. mollis apresentaram comprimento da flor de 3,00 mm, diâmetro da flor de 2,00 mm, comprimento do óvulo de 2,60 mm, comprimento da antera de 1,57 mm, e o número de óvulos e de anteras foram 20 e 5,8, respectivamente. A razão P:O foi 765,030, sendo que esse índice não é afetado pelas características morfométricas. O sistema reprodutivo da D. mollis foi classificado como alógama facultativa.
Palavras-chaves: Cerrado, plantas medicinais, alogamia, Caesalpiniodeae.
Among the native medicinal plants of the Brazilian Cerrado, we can find the fava-d'anta (Dimorphandra mollis Benth) with a high economic potencial due to its numerous possivbilities for medicinal and phytochemical use. The industry extracts form the fruits the active ingredients rutin, quercetin and rhamnose, among others, used to manufacture medications and cosmetic products, especially abroad. Knowing the reproductive system of the species is important for its conservation and management. This study aimed to determine the morphometric characteristics of flowers and characterize the reproductive system of D. mollis in a Cerrado area that was anthropomorphically unchanged, in the municipality of Olhos D'água – MG. For the morphometric characteristics, flower diameter, length of the flower, of the ovary and the anther, five pre-anthesis flowers were used. To determine the reproductive system, the pollen:ovule (P:O) ratio was used in 40 flowers. The D. mollis flowers presented a flower length of 3.00 mm, flower diameter of 2.00 mm, ovule length of 2.60 mm, anthers length of 1.57 mm, and the number of anthers and ovules were 20 and 5.8, respectively. The P:O ratio was 765,030, and this index is not affected by the morphometric characteristics. The reproductive system of D. mollis was classified as facultative allogamous.
Keywords: Cerrado, medicinal plants, alogamy, Caesalpiniodeae.
O Cerrado é um bioma detentor de rica biodiversidade e este está ameaçado pela expansão da fronteira agrícola e pela exploração de suas espécies vegetais para diversos fins, principalmente medicinais e alimentares. Segundo Guarim Neto & Morais (2003) dentro das plantas úteis, as plantas medicinais destacam-se, pois elas poderiam levar à reorganização das estruturas de uso dos recursos naturais, com planos de manejo de conservação associados ao extrativismo, e à elevação do PIB, diante do aumento da utilização de fitoterápicos.
A fava-d'anta (Dimorphandra mollis Benth.) é uma espécie medicinal do Cerrado com alto potencial econômico por possui inúmeras potencialidades medicinais e fitoquímicas. As processadoras extraem dos frutos os princípios ativos: rutina, quercetina e ramnose, dentre outros, usados na fabricação de medicamentos e cosméticos, principalmente no exterior (Gomes & Gomes, 2000). A atividade extrativista tem explorado intensamente os frutos desta espécie em populações naturais, presente principalmente no Norte de Minas Gerais, sendo uma das regiões onde mais se extrai o fruto da fava-d'anta.
O extrativismo predatório da fava-d'anta esta desestabilizando os ecossistemas e causando redução da diversidade genética da espécie (Oliveira et al., 2008). A redução da diversidade ou da variação existente nas populações naturais de uma espécie reduz também a sua resistência perante as pressões ambientais (pragas, doenças, condições climáticas etc.), o que pode levá-las à extinção por ação da seleção natural (Oliveira & Martins, 1998).
Souza & Martins (2004), avaliando o risco de erosão genética da D. mollis no Norte de Minas Gerais, verificaram que mais de 40% das populações estudadas apresentavam risco de erosão genética igual ou superior a 40%, destacando, dentre os itens avaliados, que o extrativismo, a falta de proteção de habitats e a propensão a incêndios constituem os fatores de acentuação de risco.
A fava-d'anta ainda não tem sido cultivada comercialmente, sendo o manejo sustentável da planta, em seu ambiente natural, uma alternativa para a sua produção. Esse tipo de exploração também promove a conservação de outras espécies na natureza, desde que esta seja realizada com base em estudos amplos, tais como: biologia reprodutiva, ecologia das espécies, demografia, ciclo fenológico, dentre outros (Caldeira Júnior et al., 2008).
O conhecimento do sistema reprodutivo da espécie fornece informações importantes para programas de conservação das espécies em risco, por estar relacionado com o sucesso da perpetuação da espécie (Carrió et al., 2009). Do ponto de vista do melhoramento de plantas, as espécies podem ser divididas em dois grupos, dependendo do fato de serem predominantemente autopolinizadas (autógamas) ou de serem, de polinização cruzada (alógamas). A diferença importante entre os dois grupos está relacionada com a maior flexibilidade da estrutura genética das populações alógamas, permitindo que as plantas se adaptem melhor às mudanças de longo alcance no ambiente do que as autógamas, que são geneticamente menos flexíveis (Allard, 1971).
Os estudos relacionados ao sistema de reprodução da D. mollis não foram realizados e são escassos os trabalhos dessa natureza em outras espécies nativas do Cerrado. Assim, com o intuito de contribuir para a domesticação e a para o manejo da variabilidade natural da espécie, o presente trabalho teve como objetivo identificar o sistema reprodutivo da D. mollis, em uma área de vegetação natural de Cerrado.
A área de vegetação natural de Cerrado, inalterada antropomorficamente, foi selecionada no município de Olhos D'água, localizado no norte de Minas Gerais (17º 26' S e 43º 37' WO; altitude aproximada de 780 m). O clima da região, de acordo com a classificação de Köpen, é o Aw, típico do semi-árido, com estações bem definidas, onde a temperatura média anual é em torno de 23ºC e a precipitação média é de aproximadamente 1.000 mm ano-1, com chuvas concentradas nos meses de novembro a janeiro. As observações para o estudo das características morfométricas e para a determinação do sistema reprodutivo foram observadas durante 13 meses.
Para o estudo das características morfométricas, diâmetro da flor, comprimento da flor, do ovário e da antera, foram utilizados cinco flores em pré-antese, sendo utilizadas 15 anteras, sendo três de cada flor. O diâmetro da flor, comprimento da flor, do ovário e da antera foram medidos com paquímetro com precisão de 0,01 mm. Em cada flor, a quantidade de óvulos e anteras foram determinados sob um microscópio estereoscópico. Os grãos de pólen presente em cada antera foram determinados através de um microscópio ótico, percorrendo toda a lâmina. As anteras foram maceradas sobre lâmina para microscopia, sendo adicionado o corante fucsina básica a 0,5% em etanol 50% e glicerina a 50%, para finalizar a montagem com a lamínula. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de correlações de Pearson. As correlações foram utilizadas para determinar a influência do diâmetro da flor e comprimento da flor e da antera sobre o número de grãos de pólen.
O sistema reprodutivo desta espécie foi determinado, utilizando 40 flores pré-antese de um mesmo acesso. As flores foram coletadas no mês de novembro e fixadas em solução de etanol 70%, e mantido a ± 4ºC, até a análise. As flores foram cortadas longitudinalmente, sob microscópio estereoscópico, para determinação do número de anteras e ovário. O ovário foi cortado longitudinalmente, os óvulos foram soltos e se espalhou em uma lâmina para microscopia com uma gota de glicerina a 50% e, em seguida, foram contados sob microscópio estereoscópico.
Uma antera de cada flor foi macerada sobre lâmina para microscopia, sendo adicionado o corante fucsina básica a 0,5% em etanol 50% e glicerina a 50%, para finalizar a montagem com a lamínula. Como, nas análises preliminares, o número de grãos de pólen foi inferior a 2000 em cada antera, optou-se para realizar a contagem de todos os grãos de pólen de cada antera. A contagem dos grãos de pólen foi feita através de um microscópio ótico, correndo-se toda a lâmina.
Os resultados obtidos da relação P:O foram enquadrados de acordo com a classificação de Cruden (1977): cleistogamia (2,7-5,4); autogamia obrigatória (5,5-39,0); autogamia facultativa (39,1396,9); alogamia facultativa (397-2.588); e alogamia obrigatória (>2.588).
Os indivíduos observados mostraram a fenofase de floração no período de setembro a novembro. Esses dados corroboram com os observados por Caldeira Júnior et al. (2008), que avaliando a fenologia da D. mollis, observaram que o florescimento ocorreu principalmente no período de transição entre as estações de seca e úmida, onde há aumento da temperatura, do fotoperíodo e da irradiância esse período corresponde aos meses de setembro a outubro.
As características morfométricas das flores da D. mollis apresentaram o comprimento da flor de 3,088 ± 0,096 mm, o diâmetro da flor de 2,004 ± 0,048 mm, comprimento do óvulo 2,606 ± 0,115 mm, comprimento da antera de 1,575 ± 0,063 mm, número de óvulos 20,4 ± 0,227, número de anteras 5,8 ± 0,185, número de grãos de pólen 1.438,500 ± 103,781 e a razão pólen: óvulo foi de 441,540 ± 33,680.
A correlação de Pearson entre as características morfométricas com as características quantidade de óvulos, anteras e número de grãos de pólen, observou-se correlação significativa entre as variáveis: número de óvulos e o diâmetro (r=0,9037), número de óvulo e comprimento da flor (r=0,7979) e número de óvulos e comprimento de óvulo (r=0,8354) (Tabela 1). As dimensões da flor correlacionada com a razão pólen:óvulo não foram significativas, isso indica que as características morfométricas não afetaram a razão pólen óvulo.
Para determinação do sistema reprodutivo, nas 40 flores analisadas, contou-se 103.170 grãos de pólen. No presente estudo, as flores analisadas apresentaram o valor médio a razão P:O de 765,030 (Tabela 2), o que inclui a espécie, no intervalo compreendido entre 244,7 e 2588,0. Segundo Cruden (1977) as plantas com essa razão pólen:óvulo podem ser classificadas como alógamas facultativas, ou seja, se beneficiam da autopolinização e da polinização cruzada.
A determinação do número de flores por inflorescência (360,38±143,36), e o tamanho reduzido das flores (comprimento de 3,088 ± 0,096 mm), também indicam alogamia, de acordo com Cruden (1977).
Analisando a diversidade genética da D. mollis em sete localidades diferentes por meio da técnica de RAPD, Oliveira et al. (2008) verificou que a divergência genética foi 10,3% entre populações e 89,7% dentro destas, indicando maior variabilidade dentro do que entre as populações de D. mollis. Este resultado está de acordo com o obtido no presente trabalho, mostrando que a espécie é alógama.
Retomando a citação de Allard (1971) mencionada anteriormente, a maior flexibilidade da estrutura genética das populações alógamas permite que as plantas se adaptem melhor às mudanças de longo alcance no ambiente do que as autógamas, que são geneticamente menos flexíveis. A alogamia possibilita a manutenção ou aumento do vigor híbrido das espécies pela ocorrência de novas combinações de genes codificadores de caracteres de interesse agronômico, como por exemplo produção de metabólitos secundários, como os flavonoides (Facanali et al., 2009).
O sistema reprodutivo da Dimorphandra mollis foi classificado como alógama facultativa.
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