Variação da viabilidade polínica em Tibouchina (Melastomataceae) / Variation of pollen viability in Tibouchina (Melastomataceae)

2011·2.4 MB·Portuguese

by  Glaucia Margery Hoffmann

Rodríguésia 62(1):223-228.2011
http://rodriguesia.jbrj.gov.br
em
Variação da viabilidade polínica Tibouchina
(Melastomataceae)
Variation ofpollen viabilityinTibouchina (Melastomataceae)
& 2
Glaucia MargeryHoffmann' Isabela Galarda Varassin
Resumo
Ogênero TibouchinaécomumnoBrasil eencontradoprincipalmentenaFlorestaAtlântica,emespecialna
regiãoSudeste.NopresenteestudofoiavaliadaaviabilidadepolínicadecincoespéciesdeFlorestaAtlântica,
T.cerasíifolia, T.clinopodifolia, T.gracilis, T.pulchraeT.sellowiana,utilizando-setrêssoluçõeshistoquímicas:
carmimacético,Alexanderecloretode2,3,5-trifenil-tetrazólio.Foiavaliadaavariaçãodeviabilidadeentre
asanterasdimórficas,entreassoluçõeshistoquímicaseentreos indivíduos. Em T.pulchrae T. sellowiana
também foi avaliada avariação entre os doisprimeiros dias apartirda aberturada flor. Nenhuma espécie
apresentou variação relacionada ao dimorfismo das anteras. Nas duas espécies que apresentam maior
longevidadefloral,aviabilidadefoisemelhantenoprimeiroesegundodiasem T.pulchra,enquantoqueem
T.sellowianaasfloresdesegundodiaapresentarampólenmenosviável.Assoluçõeshistoquímicasempregadas
revelaramtaxasdeviabilidadepolínicadistintas. Flouvevariaçãonaviabilidadepolínicaentreosindivíduos
emtodasasespécies.Asoluçãodecloretode2,3,5-trifenil-tetrazóliorevelouamenortaxadeviabilidadeem
todos os indivíduos. As soluções histoquímicas empregadas, a amostragem e a longevidade floral foram
fatoresrelacionadosàvariaçãodaviabilidadepolínica.
Palavras-chave: pólen, polinização, reprodução, soluções histoquímicas.
Abstract
Thegenus TibouchinaiscommoninBrazil,mainlyfoundinAtlanticForest,inSoulheastregion.Inthisstudy
the pollen viability was evaluated in five species ofAtlantic Forest, T. cerasíifolia, T. clinopodifolia, T.
gracilis, T.pulchraandT.sellowiana,usingthrechistochemicalSolutions:acetocannine,Alexanderand2,3,
5-triphenyltetrazolium chloridc. The variation ofpollen viability was evaluated among the dimorphics
anthersandamongindividuais. In T.pulchraandTsellowianaitwasalsoevaluatedthevariationamongthe
two firstdaysafterfloweropenning. Therewasnovariationrelatedtoantherdimorphism. Consideringthe
twospecieswiththelongestflowerlongevity,theviabilitywassimilarinthefirstandseconddayinT.pulchra,
butin T.sellowianathepollenfromtheseconddaywaslessviable.Thehistochemicaltestsemployedshowed
distinctratesofpollenviability.Ratesofpollenviabilityweredistinctamongindividuaisineachspecies.The
stain2,3,5-triphcnyltetrazoliumchlorideshowedthesmallerviability. Theresultsshowthatthetreatments
employed, samplingandflowerlongevitywere factorsrelatedtopollenviability.
Key words: histochemical Solutions, pollen, pollination, reproduetion.
&
Introdução Barrett 1999;Goldenberg Varassin2001).Estas
vibrações proporcionam a deposição de pólen no
As flores de Tibouchina Aubl.
abdômenenaslateraisdocorpodaabelha(Renner
(Melastomataceae) sãoquaseque exclusivamente &
1989; Larson Barrett 1999). Os grãos de pólen
polinizadas por abelhas (Renner 1989) sendo
coletados são levados para os ninhos das abelhas
bastante atrativas, tanto pela coloração de suas para alimentação das larvas (Renner 1989;
pétalasquantopelaproduçãodepólen. Asabelhas Schlindweinetal. 2005).
recolhemopólendasanterasporicidasdeformato Em muitas espécies de Melastomataceae,
tubuloso por meio de vibrações, chamada de como as do gênero Tibouchina, há existência de
&
polinizaçãoporvibração (Renner 1989; Larson florescomestamesdimórfícos(heteranteriasen.su
'UniversidadeTuiutidoParaná,R.SydneiAntônioRangelSantos238,82010-330,SantoInácio,PR,Brasil.
:UFPR,CentroPolitécnico,SetordcCiênciasBiológicas,Dep.Botânica,C.P.19031,81531-980,Curitiba,PR,Brasil.Autorparacorrespondência:[email protected]
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t
Endress 1994). O fatode haverestames maiorese Dentre os métodos histoquímiços, três soluções
menores faz com que, durante a visita às flores, são frequentemente usadas, sendo elas a solução
abelhasde grandepoite abracem todasas anteras, decarmimacético,soluçãodeAlexanderesolução
enquanto que as abelhas menores abracem as decloretode2,3,5-trifenil-tetrazólio(TTC).
anterasumaauma(Renner 1989;Oliveira-Rebouças O presente artigo tem porobjetivo avaliar a
& Gimenes 2004). A heteranteria tem sido variaçãodaviabilidadepolínicaemcincoespécies
interpretada como uma divisão funcional de do gênero Tibouchina sendo duas espécies
,
trabalhoentreasanteras(Faegri&vanderPilj 1979; arbóreas(T.pulchraCogn.eT. sellowianaCogn.)
Buchmann 1983), devido a uma deposição etrêsespéciesarbustivas(T. cerastifoliaCogn., /'.
diferencialdopólendeanterasdeciclosdiferentes clinopodifolia Cogn. e T. gracilis (Bonpl.) Cogn.
emregiõesdistintasdocorpodasabelhas. Existem Para isso, foram considerados o dimorfismo das
anteras funcionais, defertilização,cujopólen não anteras (diferença de viabilidade polínica das
éretirado docorpo das abelhasdurante a limpeza anteras maiores e menores), a possível perda de
e, portanto, estão envolvidos no processo de viabilidadeduranteaantesenasespéciesarbóreas
polinização. Outro tipo de anteras são as de e a relevância das soluções histoquímicas para a
alimento, cujo pólen é coletado para alimentação realizaçãodetestesdeviabilidade.
(Renner 1989). Associado a isto também foi
considerado que apenas nos estames longos, os Material e Métodos
defertilização,osgrãosdepólensãoférteis(Renner Foram coletados botões e flores de cinco
1989). Em espécies que exibem heteranteria, a indivíduosdecadaumadasespéciesdeTibouchina
implicação de diversos tipos de anteras para ,
sendo T. cerastifolia, T. gracilis, T. pulchra e T.
reprodução tem sido investigada. EmSolanum L. sellowiana osindivíduoscoletadosem áreaurbana
(Solanaceae)apresençademaisdeumtipodeantera deCuritiba, PR e T. clinopodifolia nos mananciais
nãoimplicaemdiferençasreprodutivasparaaplanta daSerra,Piraquara,PR(ReservadaSANEPAR). Os
(Bowers 1975),masemMelastomamalabathricum materiaisforamdepositadosnoHerbárioUPCB(I.G.
L.(Melastomataceae),Luoetal. (2008)observaram
Varassin 173;I.G.Varassin 174;I.G.Varassin 175;I.
umamaiordeposiçãoestigmáticadegrãosdepólen
oriundos de anteras maiores. Em função destas G.VaraNsassines17p6é;ciI.eGs.aVrabruasstsiivnas1,77T).. clinopodifolia,
diferenças,épossívelqueaviabilidadepolínicaseja T. cerastifolia, T. gracilis, asfloresforamcoletadas
distintaemanterasmaioresemenores. logo após a abertura das flores, pela manhã. Para
Ainda que os polinizadores contribuam
as espécies arbóreas, T. pulchra e T. sellowiana,
significativamente para a reprodução em foram coletadas flores de primeiro dia (flores
Tibouchina, outros fatores ligados à biologia do brancas) e flores de segundo dia (mudando
grão de pólen podem afetar a reprodução. A coloração para o rosa), também no período da
viabilidade e a longevidade polínicas, ou mesmo manhã.Aviabilidadedasanterasmaioresemenores
suacapacidadedefertilização,podemserafetadas, foi avaliada separadamente para cada indivíduo
porexemplo, pelaocorrênciade dessecação, pela paraavaliarumpossívelpapeldiferencialdosdois
baixa umidade relativa, disponibilidade de tipos de antera na reprodução. Em T. pulchra e T.
substânciadereserva, idadedaflor, metabolismo, sellowiana foi comparadaainfluênciadaduração
alterações morfológicas da antera, temperatura
da antese na viabilidade dos grãos de pólen.
&
entreoutros(Dafni Firmage2000). Os grãos de pólen foram extraídos com o
A fim de compreender a biologia da auxílio de pinça, sendo dispostos em lâmina e
polinização são também necessários estudos que submetidos aos testes histoquímiços com três
visem avaliar a fertilidade do grão de pólen e os corantes específicos separadamente: solução de
fatoresquepodemalteraraviabilidade.Epossível Alexander(Alexander 1980), soluçãode Carmim
avaliarouestimai-afertilidademasculinaapartirde Acético(Kearns&Inouye 1993)esoluçãodecloreto
testessimples,comotesteshistoquímiços,focando de 2,3,5-trifenil telrazólio 0,5% (Cook & Stanley
&
na viabilidade polínica (Stanley 1965; Kearns 960). AsoluçãodeAlexandercoraoprotoplasma
Inouye 1993; Dafni & Firmage 2000). Existem (1Alexander 1980;Dafni 1992)edistingueosgrãos
diversos métodos para estimar a viabilidade depólenabortadosdosnãoabortados.Ocomposto
polínica, havendo vantagens e desvantagens no verde malaquita reage com a celulose da parede
uso de cada um deles (Dafni & Firmage 2000). celular do pólen e a fucsina ácida com o
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protoplasma, refletindo a coloração púrpura Emrelaçãoaoperíododeantese,emT.pulchra
(Alexander1980;Keams&Inouye 1993).Paraessa asfloresdeprimeirodiaesegundodiaapresentaram
solução foram considerados viáveis grãos corados a mesma viabilidade (t =l,03; P> 0,05; Fig. lb)
Jg
de púrpura, enquanto que os não viáveis corados enquanto que em T. sellowiana, as flores de
deverde(pólenabortado,deficienteemprotoplasma) segundo dia apresentaram menor viabilidade
(Alexander 1980).Asoluçãodecarmimacéticoatua (r=0,60;F =14,47;P<0,05).Arespostaentreos
)54
sobre os cromossomos do grão de pólen não tratamentos variou durante a antese (^=0,60;
abortado, corando-o, e podendo corar ainda pólen F =4,48;P<0,05).
imaturoeinviável(Stanley&Linskens 1974;Keams 2;5 De uma maneira geral, os tratamento
& Inouye 1993). Para essa solução, foram histoquímicosempregadosrevelaramviabilidades
considerados viáveis os grãos de pólen corados de polínicasdistintas(Fig. 1c).Aviabilidadepolínica
vermelho e não viáveis os grãos não corados. A foi consistentemente menor nos ensaios onde se
soluçãode2,3,5-trifenil-tetrazólioouTTCédistinta usou solução de TTC e foi semelhante entre os
dosoutrostestesporenvolverumareaçãoenzimática tratamentos usando a solução de Alexander e
(Stanley 1965;Stanley&Linskens 1974;Keams& soluçãodeCarmimAcético(Fig. lc).
Inouye 1993). Os sais de cloreto de 2,3,5-trifenil- Emtodasasespécies,àexceçãodeT.sellowiana,
tetrazólioconfirmamaviabilidade polínicaatravés a viabilidade polínica variou entre os indivíduos,
dasenzimas ativasque provocammudançasnacor assimcomoostratamentosempregadosrevelaram
dosgrãosparaovermelhonapresençadaatividade taxas distintas de viabilidade (Tab. 1), sendo
oxidativa.Areaçãodocoranteindicaapresençada para algumas espécies, como T. dinopodifolia,
atividade enzimática contida nas células vivas T. gracilis, T. pulchra, os indivíduos
(Vieitez 1952;Stanley 1965).Paraessasoluçãoforam responderam de forma distinta para os três
considerados viáveis os grãos de pólen que tratamentos(Tab. 1).
coraramdevermelhoenãoviáveisossemcoloração
oumuitoclaros. Discussão
Foram avaliadas 210 lâminas em campos Apesardapossibilidade dehaverdivisãode
aleatórios com aumento de 10x, considerando 100 atividade entre as anteras dimórficas em
grãos de pólen por lâmina. Em cada solução
Melastomataceae(Renner 1989;Buchmann 1983;
histoquímicaempregadafoidefinidoopercentualde Luo et al. 2008), não foi constatada variação na
grãosviáveis.Adiferençadeviabilidademédiaentre viabilidade polínica entre os diferentes tipos de
as anteras dimórficas em cadaespécie, assimcomo anterasdasespéciesaquiestudadas. Estaausência
entrefloresdeprimeiroesegundodiadeanteseforam de variação na viabilidade polínica nas anteras
avaliadas por teste t. As diferenças de viabilidade dimórficas foi também constatada em
polínica médiaentre os indivíduos eos tratamentos Cambessedesiahilariana(Fracasso&Sazima2004)
empregadosforamavaliadasporanálisedevariância eem T.pulchra(Silva2006). Estasimilaridadena
dedois fatoresouunifatorial. Paraosresultadosque viabilidade polínicaem ambosos tiposde anteras
nãoapresentaraminfluênciadeumavariávelsobrea deveserem funçãodoprocesso meiótico, que é o
outra, as médias foram então analisadas mesmo em ambas as anteras, independentemente
Um
separadamente (Zar 1996). dos indivíduosde de seu papel (na reprodução ou como fonte
T. gmcilisapresentavaasanterasmenorespredadas, alimentarparaabelhas). Destemodo, nasespécies
acarretando em resultados negativos no tratamento de Tibouchina estudadas, os grãos de pólen
comTTCe,portanto,estedadofoiexcluídoparanão oriundos dos dois tipos de anteras poderiam ser
interferirnosdemaisresultados. usados para reprodução.
Tibouchina pulchra e T. sellowiana,
Resultados apresentam, entre elas, uma diferença naqueda da
Emrelaçãoaodimorfismodasanteras,tanto viabilidadedesdeaanteseatéofenecimentodaflor.
as grandes quanto as pequenas apresentaram a A viabilidade mais longaem T. pulchrapodeestar
mesma viabilidade polínica em todas as espécies associada com a manutenção da funcionalidade
(Fig. la), T. cercistifolia (f =0,36; P> 0,05), T. reprodutivadaflor,umavezqueaflorestádisponível
dinopodifolia(t, =0,46;P>;i0,05), T.gmcilis(f, =- aospolinizadoresporaténovedias(Silva2006).Em
s 7
s0,el1l9;owPia>na0,(0r5),=T-.0p,4u6l;cPhr>a0(,í5085=)-.0,07; P>0,05), T dT.iasse(lGloowlidaennab,ercgo&moVacraadsasifnlo2r0d0u1r)a, udemadoeixsteantsrãêos
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daviabilidadepolínicapormaistemponãoresultaria
em maiorchancedefecundação. Istopodetambém
estar relacionado com o período de visitação das
abelhas.EnquantoemT.sellowianaospolinizadores
visitam flores apenas no dia em que a flor abriu
(Goldenberg&Varassin2001),emT.pulchrapodem
ocorrer visitas no segundo dia, porém em menor
proporção (Silva 2006). Neste caso, visitas
posterioresaoprimeirodiapodemaindaresultarem
fecundaçãojá que, do ponto de vista masculino, a
viabilidadeé mantida. EnsaiosrealizadosporSilva
(2006) em T.pulchra demonstramque os grãos de
pólen de segundo dia são capazes de fecundar a
oosferacom formaçãodefrutossimilaraosensaios
comgrãosdepólen defloresdeprimeirodia. Silva
(2006) apontaaindaem seu estudo, ainfluênciada
diminuiçãoda viabilidade polínicanaformaçãode
frutoscomosgrãosdepólenprovenientesdeflores
deterceirodia.Areduçãodeviabilidadepolínicaem
T.sellowiananosegundodiadeantesefoiobservada
por Goldenberg e Varassin (2001) e se reflete em
redução do sucesso reprodutivo, uma vez que
polinizações em flores de segundo dia têm menor
sucesso do que as de primeiro dia (Goldenberg &
b Varassin2001).Emautopolinizaçõesespontâneasos
tubospolínicosconseguiramatingirosóvulos, mas
em apenas 3,4% do total de ensaios ocorreu
fecundação da oosfera e formação de frutos
&
(Goldenberg Varassin2001).
O fato dos tratamentos histoquímicos
empregados revelarem diferentes respostas de
viabilidade era esperada, pois cada teste
histoquímico atua sobre um componente do grão
depólen.Comparandoostrêstesteshistoquímicos,
é interessante ressaltar que a viabilidade média
foi mais baixa em todas as espécies e indivíduos
comostestesconduzidoscomasoluçãode2,3,5-
c trifenil-tetrazólio. Istoparece indicarque mesmo
grãos de pólen íntegros e com cromossomos
Figura1 -Viabilidadepolínica em Tibouchina-a.em viáveispodemterumareduçãonaviabilidadeem
anteras maiores (esquerda) e menores (direita); b. em funçãodebaixaatividadeenzimáticadosgrãosde
flores de primeiro (esquerda) e segundo dia deantese pólen, umavezque oTTC atua sobreas enzimas
(direita); c. em diferentes tratamentos histoquímicos: desidrogenaseseperoxidasesativas,relacionadas
Alexander (esquerda), Carmim acético (centro) e comarespiraçãocelular(Stanley 1965;Stanley&
TTC 0,5% (direita), cer = T. cerastifolia; cli = Linskens 1974;Kearns&Inouye 1993).
T. clinopodifolia;gra = T.gracilis; pul= T.pulchra; A alta viabilidade polínica encontrada aqui
sei= T.sellowiana paratodasasespéciespodeestarassociadaàausência
Figure 1 - Pollen viability in Tibouchina - a. in the larger de apomixia e ocorrência de autocompatibilidade
anthers (lefl) and smaller (left); b. in flowers from the first (Goldenberg&Varassin200 conformeobservado
(left) and second day of anthesis (right); c. in different em T. cerastifolia, T. clino1p)o,difolia, T. gracilis
histochemical Solutions: Alexander (left), Acetic-carmine
(center) andTTC 0,5% (right). (Franco2007),Tpulchra(Silva2006)eT.sellowiana
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Tabela 1-Variaçãodaviabilidadepolínicaentreosindivíduos,entreostratamentosedainteraçãoentreindivíduoe
tratamento(Anovauni-oubifatorial).
Tabela1-Variationofpollenviabilityamongindividuais,treatments,andinteractionamongindividuaisandtreatments(One-ortwo-
way Anova).
Variação Variação entre Efeitodo indivíduo
Espécie individual tratamentos sobreo tratamento
Tibouchina cerastifolia P=-0,06 F=-0,68 ns
F =0,62 F =31
P4<.205,05 F'<0,05)
Tibouchina clinopodifolia r=0,94 H=0,94 r=0,94
F„=34,07 F =153,03 F=5,39
P4<0,05 P<0,05 P<0,05
Tibouchina gracilis F=0,92 r*=0,92 r=0,92
F. =13,16 F, =104,86 F =5,62
P<.0,05 P<104,05 P<8;014,05
Tibouchina pulchra P=0,84 r=0,84 P=0,84
F =22,00 F =104,14 F,
P<0,05 A<r405,5 P<04s,=025,50
Tibouchina sellowiana P=0,05 F=0,05 ns
F =l,84
P>0,05 P4>;505,05
(Goldenberg&Varassin2001).Espéciesdogênero Agradecimentos
Lecmdra Raddi e Miconia Ruiz & Pav. possuem À Miriam Kaehlerpelas sugestões, àUFPR
baixas taxas de viabilidade polínica (Goldenberg pordisponibilizaroslaboratórios,àSANEPARpela
2000), geralmente em função de malformações autorizaçãodascoletaseàEMBRAPAFLORESTAS
pfoaltíon,iceasmdealingduimvaídsuoessdpeécoireisgemappoomliíptliócidaes. Ddee e UTP pelos reagentes. Esse estudo faz parte do
Trabalhodeconclusãodecursodaprimeiraautora.
Melastomataceaeforamobservadasirregularidades
meióticas,provavelmenteresponsáveispelosbaixos
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