Avanços tecnológicos na conservação de sementes e na produção de mudas de Handroanthus spp.
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Data
2024-04-11
Autores
Orientador
Pivetta, Kathia Fernandes Lopes
Coorientador
Rigobelo, Everlon Cid
Vendrame, Wagner Aparecido
Pós-graduação
Agronomia (Produção Vegetal) - FCAV 33004102001P4
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
A demanda por técnicas que visam aprimorar a qualidade de sementes e mudas é constante, especialmente quando se trata de espécies nativas, nas quais o investimento geralmente é reduzido. O trabalho buscou estudar algumas inovações tecnológicas nas espécies de ipê-amarelo - Handroanthus chrysotrichus (Mart. ex DC.) Mattos e ipê-roxo - Handroanthus impetiginosus (Mart. ex DC.) Mattos. Para isso, foram estudadas três metodologias: a primeira foi o uso de bactérias promotoras de crescimento vegetal, a segunda foi o uso de imagens de raio-X em sementes e a terceira foi o uso da criopreservação em sementes. O uso de bactérias promotoras de crescimento vegetal, que tem recebido destaque devido à crescente busca por tecnologias sustentáveis que impulsionem a produção agrícola global. Notadamente, as bactérias dos gêneros Azospirillum e Bacillus, frequentemente encontradas na rizosfera, demonstram uma capacidade adicional de colonizar os tecidos da parte aérea das plantas. Esse processo contribui para a resistência das plantas a estresses abióticos, além de melhorar a disponibilidade e absorção de nutrientes. Já o uso de imagens de raio-X em sementes, técnica não destrutiva amplamente empregada para avaliar características internas das sementes sem comprometer sua viabilidade ou integridade. Essa técnica permite a visualização e análise de características como tamanho, forma, integridade interna, presença de danos, estágio de desenvolvimento embrionário, teor de água e uniformidade de preenchimento. Já a terceira técnica é o uso da criopreservação em sementes que busca a conservação a longo prazo da diversidade genética de espécies vegetais. A criopreservação envolve o armazenamento das sementes em temperaturas ultrabaixas, geralmente abaixo de -196 °C em nitrogênio líquido, o que interrompe o metabolismo celular e reduz os danos causados pelo envelhecimento das sementes. Ao preservar a variabilidade genética dessas espécies, a criopreservação contribui para a conservação da biodiversidade e para a restauração de ecossistemas naturais. O primeiro objetivo foi avaliar o efeito de rizobactérias promotoras de crescimento de plantas na produção de mudas de ipê-amarelo e ipê-roxo. Para ambas as espécies, o delineamento experimental foi o inteiramente casualizado e os tratamentos consistiram nos microrganismos Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bacillus amyloliquefaciens e Azospirillum brasilense mais a ausência de microrganismos – controle; em quatro repetições e dez plantas por parcela. A inoculação de B. amyloliquefaciens promoveu incremento na altura da muda, no diâmetro do coleto, no comprimento de raiz, na área foliar, na MSPA, MSR e MST, além de ter aumentado o IQD para o ipê-amarelo, o que demonstra que o uso de rizobactérias é promissor para produção de mudas dessa espécie, sendo a bactéria B. amyloliquefaciens o inoculante mais eficiente. Já para o ipê-roxo os inóculos A. brasilense e B. subtilis promoveram aumento no crescimento, acúmulo de biomassa, maiores níveis de qualidade e melhorias na fluorescência da clorofila em comparação com o tratamento controle, evidenciando que as rizobactérias utilizadas no presente estudo promovem o desenvolvimento, aumentam a eficiência fotossintética. O segundo objetivo deste trabalho foi investigar a eficácia do uso da técnica de raio-X para avaliar a viabilidade de sementes de ipê-roxo. Foi utilizado equipamento de raio-X 2D KUBTEC® XPERT® 80. Após a exposição à radiação de raio-X, as sementes foram submetidas ao teste de germinação. A análise das imagens permitiu identificar que as sementes que apresentavam alto grau de desidratação ou ausência do eixo-embrionário não germinaram ou teve a formação de plântulas anormais. O terceiro objetivo do estudo foi avaliar a eficiência da criopreservação sem e com uso de soluções crioprotetoras (PVS2 e PVS3) combinadas com o floroglucinol para a preservação de sementes de ipê-roxo. Os resultados mostraram que o uso de soluções PVS2 e PVS3 não é recomendado para a espécie, no entanto, o uso somente do nitrogênio líquido é promissor para criopreservação das sementes de ipê-roxo.
Resumo (inglês)
The demand for techniques aimed at improving the quality of seeds and seedlings is constant, especially when it comes to native species, where investment is usually limited. The study sought to investigate some technological innovations in the species Handroanthus chrysotrichus (Mart. ex DC.) Mattos and Handroanthus impetiginosus (Mart. ex DC.) Mattos, commonly known as golden and lavender trumpet tree, respectively. For this purpose, three methodologies were studied: the first was the use of plant growth-promoting bacteria, the second was the use of X-ray imaging in seeds, and the third was the use of seed cryopreservation. The use of plant growth-promoting bacteria has received attention due to the increasing demand for sustainable technologies that boost global agricultural production. Notably, bacteria of the genera Azospirillum and Bacillus, often found in the rhizosphere, demonstrate an additional ability to colonize plant aerial tissues. This process contributes to plant resistance to abiotic stresses, as well as improving nutrient availability and absorption. X-ray imaging in seeds is a non-destructive technique widely used to evaluate internal seed characteristics without compromising their viability or integrity. This technique allows visualization and analysis of characteristics such as size, shape, internal integrity, presence of damage, embryonic development stage, moisture content, and filling uniformity. The third technique, seed cryopreservation, aims at long-term conservation of the genetic diversity of plant species. Cryopreservation involves storing seeds at ultra-low temperatures, usually below -196 °C in liquid nitrogen, which halts cellular metabolism and reduces damage caused by seed aging. By preserving the genetic variability of these species, cryopreservation contributes to biodiversity conservation and restoration of natural ecosystems. The first objective was to evaluate the effect of plant growth-promoting rhizobacteria on the production of golden and lavender trumpet tree seedlings. For both species, the experimental design was completely randomized, and treatments consisted of the microorganisms Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bacillus amyloliquefaciens, and Azospirillum brasilense plus the absence of microorganisms - control; in four replicates and ten plants per plot. Inoculation of B. amyloliquefaciens promoted an increase in seedling height, stem diameter, root length, leaf area, photosynthetic rate, transpiration rate, and stomatal conductance, as well as increased seedling quality index for golden trumpet tree, demonstrating that the use of rhizobacteria is promising for seedling production of this species, with B. amyloliquefaciens being the most efficient inoculant. For lavender trumpet tree, inoculants A. brasilense and B. subtilis promoted growth enhancement, biomass accumulation, higher quality levels, and improvements in chlorophyll fluorescence compared to the control treatment, showing that the rhizobacteria used in this study promote development and increase photosynthetic efficiency. The second objective of this work was to investigate the effectiveness of using X-ray technique to evaluate the viability of lavender trumpet tree seeds. A KUBTEC® XPERT® 80 2D X-ray equipment was used. After exposure to X-ray radiation, the seeds were subjected to germination testing. Image analysis allowed identification that seeds with high dehydration or absence of the embryonic axis did not germinate or had the formation of abnormal seedlings. The third objective of the study was to evaluate the efficiency of cryopreservation with and without the use of cryoprotective solutions (PVS2 and PVS3) combined with floroglucinol for the preservation of lavender trumpet tree seeds. The results showed that the use of PVS2 and PVS3 solutions is not recommended for the species; however, the use of only liquid nitrogen is promising for cryopreservation of lavender trumpet tree seeds.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português
Como citar
CAMPOS, T.S. - Avanços tecnológicos na conservação de sementes e na produção de mudas de Handroanthus spp. - 2024, 102f - Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, 2024.