Fontes de Silício na propagação in vitro de orquídea




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Fontes de Silício na propagação in vitro de orquídea
Rodrigues Soares, J. D1.; Villa, F1.; Almendagna Rodrigues, F1.; Pasqual, M1.; Carvalho, J. G1.

1 Universidade Federal de Lavras, Departamento de Agricultura, CP3037, CEP 37200-000, Lavras-MG, Brasil.

E-mail: joycerodrigues01@yahoo.com.br


Introdução
As orquídeas são conhecidas não só pela sua importância ornamental, mas também industrial. Ocorrem em quase todas as regiões da Terra, com exceção dos pólos e desertos, sendo mais freqüentes e exuberantes nos trópicos (Silva, 2003). Entre estes se localiza o Brasil, portador de um invejável banco de germoplasma, tornando-se também responsável pela sua preservação. O elevado número de espécies e híbridos tropicais possibilita variadas formas, cores e flores, exploradas comercialmente em todo mundo. O gênero Cattleya, de ocorrência natural no Brasil, é bastante popular e atinge altos preços no mercado interno e externo, procurado por colecionadores, orquidófilos, decoradores de ambiente e apreciadores.

As orquídeas podem ser propagadas tanto por meio de sementes como vegetativamente, sendo que nesta última utiliza-se a cultura de tecidos onde se obtém uma grande quantidade de mudas em um curto espaço de tempo. Esta técnica tem sido utilizada, entre outras, para estudos de micropropagação e nutrição mineral (Arditti & Ernst, 1993).

O silício (Si) é absorvido pelas plantas em grandes quantidades. Em muitas espécies os teores encontrados nos tecidos superam os de nitrogênio e potássio, nutrientes majoritários para as plantas, considerado um componente essencial, atualmente incluído como micronutriente. Depois do O2, é o elemento mais abundante da crosta terrestre, sendo o maior componente de minerais do grupo dos silicatos. Ocorre em altos teores em solos minerais, principalmente na forma de silicatos (Malavolta et al., 1997).

A sílica solúvel tem sido pouco estudada, principalmente pelo fato do silício não ser elemento essencial às plantas. Entretanto inúmeros trabalhos em campo têm demonstrado o efeito benéfico da sua utilização em diversas culturas. A ação benéfica do silício tem sido associada a diversos efeitos indiretos como aumento da eficiência da capacidade fotossintética, redução da transpiração e aumento da resistência mecânica das células. A falta de informações sobre o uso de Si em orquídeas (in vitro/ex vitro) justificou o presente trabalho, que objetivou avaliar diferentes fontes de Si sobre características de crescimento e multiplicação in vitro.


Material e métodos
Plântulas de Cattleya loddgesii, obtidas através de germinação in vitro de sementes oriundas de auto-fecundação, foram submetidas à uniformização, em meio de cultura KC (Knudson C, 1946) modificado, durante três meses. Após este período, cada tubo de ensaio contendo uma plântula de aproximadamente 1,0 cm de comprimento, 15mL de meio cultura KC; foi acrescido de silicato de sódio (0, 5, 10 e 20 mg L-1) e Supa Potássio (0, 5, 10 e 20 mL L-1), em todas as combinações possíveis. O meio de cultura teve seu pH ajustado para 5,8 ± 0,1 e solidificado com 5% de ágar antes do processo de autoclavagem a 121ºC e 1 atm por 20 minutos. As culturas foram mantidas em sala de crescimento com irradiância em torno de 35 µmol.m-2.s-1, temperatura de 25±1ºC e fotoperíodo de 16 horas diárias.

O delineamento experimental foi inteiramente casualisado, com 5 repetições e 20 plântulas por tratamento. Ao final de 120 dias foram avaliados número de folhas, número de brotos, número de raízes, comprimento médio de raízes e da parte aérea. Os dados quantitativos foram comparados por meio de regressão polinomial, empregando-se o Software Sisvar (Ferreira, 2000).



Resultados e discussão
Utilizando-se o teste F ao nível de 5% de probabilidade, verificou-se interação significativa para número de folhas, brotos, número de raízes, comprimento médio de raízes e comprimento da parte aérea. Para número de folhas de Cattleya loddgesii observou-se interação significativa para as duas fontes de silício.

Com incremento nas concentrações de silicato de sódio, verificou-se um aumento de forma quadrática no número de folhas, em 5 e 20 mg L-1 de Supa Potássio. Também foi observada interação significativa na ausência do Supa Potássio, com um aumento linear no número das folhas dessa orquídea. Pode-se inferir assim que maior número de folhas, na ausência de Supa Potássio ocorrerá em concentrações acima de 20 mg L-1 de silicato de sódio. Maior número de folhas (7,75) foi obtido com a utilização de 20 mg L-1 de silicato de sódio na ausência de Supa Potássio.

Resultados semelhantes para número de folhas foram observados com silicato de sódio associado a 0 e 20 mg L-1 de Supa Potássio. Se o objetivo é reduzir custos, pode-se utilizar o meio de cultura Knudson C sem a adição de Supa Potássio, para uma maior produção de folhas de Cattleya loddgesii. O meio Knudson C possui altas concentrações de potássio e baixas de sódio em sua formulação. Pode-se inferir com isso que o acréscimo de outras fontes de sódio tenham aumentado o número de folhas de plântulas de orquídea. Rodrigues (2006) também verificou que a relação folha/haste de crisântemo apresentou um efeito linear decrescente para as concentrações de Si, em solução de fertirrigação.

Melhores resultados na multiplicação de brotos de plântulas de Cattleya loddgesii foi observada na ausência de Supa Potássio e na presença de 5 mL L-1 no meio de cultura. Com incremento nas concentrações da fonte de silício e potássio, observou-se de forma quadrática um decréscimo no número de brotos de orquídea. Segundo Malavolta et al. (1997), todo nutriente em excesso, como nesse caso o sódio, provoca um desbalanço nutricional no sistema, ou seja, na plântula de orquídea e no meio de cultura.

Houve formação de raízes em todos os tratamentos que continham as duas fontes de silício e também no tratamento controle. Em função da análise de variância, verificou-se interação entre os fatores. Entretanto, por meio do teste F, constatou-se que apenas a concentração de 5 mL L-1 de Supa Potássio foi significativa em relação às concentrações de silicato de sódio. Maior número (4,4) foi obtido com a associação de 20 mg L-1 de silicato de sódio, verificando acréscimo de forma quadrática no número de raízes formadas até a concentração mais alta de silicato de sódio.

Quando se aumenta a quantidade de raízes formadas in vitro, aumenta-se também a área de contato raiz/substrato, refletindo em maior absorção dos nutrientes. Desta forma, o sódio ou silício presente no silicato de sódio contribuíram no aumento do número de raízes. Kanashiro (2005) também observou em bromélias (Aechmea blanchetiana) uma maior absorção de nutrientes em meio MS modificado, ocasionando um aumento no seu sistema radicular.

Para o comprimento médio de raízes houve significância apenas para 5 e 10 mg L-1 de Supa Potássio. Verificou-se melhores respostas (4,4 cm) com a adição de 20 mg L-1 de silicato de sódio ao meio Knudson C. Num substrato com deficiência de nutrientes; como é o caso do meio Knudson C, aumentar o comprimento das raízes é uma maneira da plântula buscar os nutrientes necessários ao seu desenvolvimento, mesmo que isto implique em gasto de reservas. Observou-se que a adição de 20 mg L-1 de silicato de sódio no meio Knudson influenciou o comprimento médio do sistema radicular desta maneira. Evidencia-se assim que, para promover o comprimento médio do sistema radicular, a adição de fontes de silício no meio Knudson é benéfica.

Os benefícios do silício conferidos às plantas são devidos a sua contribuição para a estruturação da parede celular de raízes e folhas. Portanto, este elemento não tem papel metabólico definido nas plantas e sua ação, segundo Malavolta et al. (1997), provoca efeitos indiretos, os quais, no conjunto contribuem para uma maior produtividade.

Pelo teste F verificou-se interação significativa entre as duas fontes de silício estudadas para comprimento da parte aérea. Observou-se que com o aumento das concentrações de silicato de sódio há decréscimo de forma quadrática no comprimento das plântulas de orquídea até 5 mg L-1, onde a partir desse ponto verificou-se um aumento até altas concentrações.

Zhou (1995) verificou um aumento de tamanho das folhas de Phalaenopsis, com concentrações de 0,1-1,0 mg L-1 de silicato de cálcio adicionadas ao meio de cultura VW modificado. O crescimento de plantas, órgãos, tecidos e células in vitro depende do desenvolvimento de meios de cultura otimizados para a perfeita interação de componentes essenciais como fontes de carbono e nutrientes minerais. Os fatores que limitam esse crescimento in vitro são similares àqueles que limitam in vivo.

Para o peso fresco da parte aérea, verifica-se, pelo teste F, somente significância para o silicato de sódio. Observou-se, que o maior peso (0,165) de plântulas de orquídea ocorreu na ausência dessa fonte de silício no meio de cultura. Devido à falta de informações sobre a influência de fontes de silício na micropropagação de plântulas, principalmente de orquídeas, torna-se necessário à realização de trabalhos futuros, a fim de elucidar a real função do silício na estrutura da plântula.
Conclusões
Maior número de brotos foi verificado com 5 mg L-1 de Supa Potássio adicionado ao meio de cultura.

Melhores resultados para comprimento da parte aérea, número de raízes e comprimento médio de raízes de orquídea foram verificados com 5 mg L-1 de Supa Potássio associada à altas concentrações de silicato de sódio.


Referências Bibliográficas
Arditti, J.; Ernest, R. Micropropagation of orquids. New York: John Wiley, 1993. 682 p.

Ferreira, D.F. Análises estatísticas por meio do SISVAR para Windows versão 4.0. In: Reuniao Anual Da Regiao Brasileira Da Sociedade Internacional De Biometria, 45., 2000, São Carlos, SP. Anais... São Carlos: UFSCAR, 2000. V.1. 258p. p.225.

Kanashiro, S. Nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e o crescimento de plântulas de Aechmea blanchetiana (Baker) L.B. Smith in vitro. 2005. 187p. Tese de Doutorado em Fitotecnia, ESALQ, Piracicaba.

Knudson, L.A. new nutrient solution for the germination of orchid seed. American Orchid Society Bulletim, West Palm Beach, v.14, p.214- 217, 1946.

Malavolta, E.; Vitti, G.C.; Oliveira, S.A de. Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações. 2.ed. Piracicaba: Potafos, 1997. 319p.

Rodrigues, T.M. Produção de crisântemo cultivado em diferentes substratos fertirrigados com fósforo, potássio e silício. 2006. Tese (Doutorado em Fitotecnia) – Universidade Federal de Lavras, UFLA, Lavras, 2006, 84p.



Silva, E.F. Multiplicação e crescimento in vitro de orquídea Brassiocattleya Pastoral x Laeliocattleya Amber Glow. Lavras: UFLA, 2003, 62p. (Dissertação - Mestrado em Fitotecnia).

Zhou, T.S. The detection of the accumulation of silicon in Phalaenopsis (Orchidaceae). Annals of Botany, v.75, p.605-607, 1995.


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