Conservação de esporos, germinação e desenvolvimento gametofítico de Pleopeltis lepidopteris: análises morfofisiológicas e ultraestruturais

Abstract

Pleopeltis lepidopteris (Langsd. & Fisch) de la Sota (Polypodiaceae) é uma samambaia endêmica importante da vegetação de restingas do sul do Brasil. A vegetação de restinga vem sofrendo fortes ameaças com o aumento da especulação imobiliária, ocupação humana, a poluição e a extração. Esporos de P. lepidopteris foram coletados em setembro de 2013 e março de 2014 nas Dunas da Praia da Joaquina, Florianópolis, SC, Brasil. Para preservar eficazmente esporos de P. lepidopteris foram avaliados os efeitos de diferentes tratamentos na viabilidade dos esporos e desenvolvimento gametofítico. Foi analisada a viabilidade de esporos recém coletados em setembro de 2013. Os esporos foram armazenados: por um e oito meses nas frondes à temperatura ambiente; sob-refrigeração 7±1ºC; imersos em nitrogênio líquido (-196ºC) não esterilizados e esterilizados superficialmente após degelo. Foram realizadas análises morfológicas de esporos e gametófitos por meio de microscopia de luz (ML), microscopia confocal de varredura a laser (MCVL), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Análises de conteúdo de pigmentos fotossintetizantes e fluorescência da clorofila a foram realizadas em gametófitos de 150 dias. Esporos de P. lepidopteris perdem rapidamente a viabilidade dentro de um mês e morrem após oito meses, quando armazenados à temperatura ambiente. Houve grande redução da viabilidade quando os esporos foram armazenados a 7±1ºC após oito meses. Em contraste, esporos sobreviveram e apresentaram as mais altas porcentagens de germinação quando armazenados em nitrogênio líquido indiferentemente da época de coleta. Esporos criopreservados analisados em MEV apresentaram a superfície e as ornamentações mais ásperas do que os esporos controles. A criopreservação aparentemente escarificou a superfície dos esporos. Houve aceleração e desenvolvimento normal de gametófitos oriundos de esporos criopreservados e surgimento antecipado de estruturas reprodutivas. Não houve diferença na ultraestrutura de esporos e gametófitos de ambos os tratamentos e nem nos conteúdos de pigmentos fotossintetizantes e nos parâmetros fotossintéticos obtidos a partir da análise da fluorescência da clorofila a. A criopreservação mostrou-se eficaz para a conservação ex situ em bancos de germoplasma de esporos de Pleopeltis lepidopteris, mantendo sua viabilidade e integridade fisiológica.<br>

Abstract : Pleopeltis lepidopteris (Langsd. & Fisch) de la Sota (Polypodiaceae) is an important endemic fern of the dunes vegetation of southern Brazil. The ?restinga? vegetation has been suffering strong threats with the human occupation, pollution and extraction. Spores of P. lepidopteris were collected in September 2013 and March 2014 in the dunes of Joaquina Beach, Florianópolis, SC, Brazil. To effectively preserve P. lepidopteris spores the effects of different treatments of conservation were analised. The viability of spores collected in September 2013 were analised and compared to different methods of conservation: spores stored for eight months in the fronds at room temperature, spores stored under refrigeration at 7±1ºC, spores immersed in liquid nitrogen (-196ºC) non-sterile or surface steriled after thaw. Morphological analysis of spores and gametophytes were performed by light microscopy (ML), confocal laser scanning microscopy (CLSM), scanning electronic microscopy (SEM) and transmission electronic microscopy (MET). Analisys of photosynthetic pigmens and fluorescence of chlorophyll a were performed in gametophytes of 150 days. Spores of P. lepidopteris rapidly lose viability within a month and die after eight months when stored at room temperature. There was a great reduction of viability when the spores were stored at 7±1ºC after eight months. In contrast, spores survived and presented the highest percentage of germination when stored in liquid nitrogen regardless the period of collection. The surface of the cryopreserved spores analyzed by SEM was rougher than that of controls. Cryopreservation apparently scarified spore surface. There was acceleration of development of gametophyte grown from criopreserved spores and early onset of reproductive structures. There were no differences in the ultrastructure of spores and gametophytes of both treatments or in the photosynthetic pigment content and the photosynthetic parameters obtained from the analysis of chlorophyll a fluorescence. Cryopreservation was effective for the ?ex situ? conservation in germplasm banks of spores of Pleopeltis lepidopteris spores, maintaining their viability and physiological integrity.