Efeitos da criopreservação de esporos de Dicksonia sellowiana Hook. (Dicksoniaceae) em nitrogênio líquido, na germinação, desenvolvimento gametofítico e estabelecimento de esporófitos: análises morfofisiológicas e ultraestruturais

Abstract

A Mata Atlântica é um bioma brasileiro ameaçado pela perda de biodiversidade em decorrencia da intensa exploração florestal, desmatamento, agropecuária e fragmentação das florestas nativas. Dicksonia sellowiana Hook. (Dicksoniaceae) é uma samambaia arbórea, distribuída pela América Latina em Floresta Ombrófila Densa, e que ocorre no Brasil, na Mata Atlântica. Apresenta potencial paisagístico e farmacêutico, e devido à sua intensa extração nas últimas décadas, encontra-se atualmente ameaçada de extinção. A criopreservação é uma opção de conservação ?ex situ? para proteger e conservar o patrimônio genético de espécies nativas ameaçadas e espécies de interesse comercial, sendo fundamental a prospecção de informações que subsidiem os protocolos de conservação e propagação para reinserção destas espécies no ambiente natural. Este estudo fornece informações sobre a propagação de D. sellowiana a partir de esporos criopreservados, e verifica se a criopreservação ou a esterilização de esporos deste protocolo causou algum comprometimento à germinação ou ao estabelecimento de plântulas. Utilizamos quatro tratamentos, a partir de esporos controle (C), esporos esterilizados superficialmente (ES), esporos não esterilizados superficialmente e criopreservados (CR) e esporos esterilizados superficialmente e criopreservados (CRE) de D. sellowiana. A germinação foi comparada por média (%), índice de velocidade de germinação (IVG) e taxa de crescimento relativo (TCR), e as análises de microscopias de luz (ML), eletrônica de varredura (MEV), eletrônica de transmissão (MET) e confocal possibilitaram comparar os efeitos da criopreservação e esterilização superficial nos níveis ultraestrutural e celular. O estabelecimento de esporófitos foi observado através de média de formação (%), índice de velocidade de emergência (IVE) e TCR, sendo complementadas pelas análises de seus padrões fotossintéticos através de Curvas Rápidas de Luz (CRL?s), Densidade Integrada de Fluorescência (IntDen), e quanto aos conteúdos de clorofilas. Após 22 dias de inoculação, esporos dos tratamentos submetidos à esterilização superficial apresentavam IVG menor que os tratamentos não esterilizados, e a média de germinação dos tratamentos submetidos à criopreservação não diferiram do controle, embora os esporos somente criopreservados tenham maior média de germinação e os esporos somente esterilizados tenham a menor média de germinação. As análises dos esporos com MEV demonstraram apenas pequenas alterações superficiais nos esporos de tratamentos esterilizados. Através do Confocal e MET verificou-se que não houve alterações na ultraestrutura em nenhum dos tratamentos. Estes dados confirmam que para esporos de D. sellowiana não ocorre aceleração da germinação após a criopreservação como em outras espécies de esporos de samambaias. Estas análises demonstram a eficiência do método de criopreservação em estabelecer esporófitos saudáveis, e fornecem informações eficazes para protocolos de conservação em bancos de germoplasma, bem como para projetos de reintrodução em ambiente natural.

Abstract : The Atlantic Forest is a Brazilian biome threatened by loss of biodiversity due to the intense forest exploitation, deforestation, agriculture and the fragmentation of native forests. Dicksonia sellowiana Hook. (Dicksoniaceae) is a tree fern, distributed throughout Latin America in the Dense Ombrophilous Forest, occurring in Brazil, in the Atlantic Forest. It has landscaping and pharmaceutical potential, and due to its intense extraction in the last decades, is currently threatened with extinction. Cryopreservation is an ex situ conservation option to protect and conserve the genetic heritage of endangered native species and species of commercial interest, and it is fundamental to prospect information that supports the conservation and propagation protocols for reintroduction of these species into the natural environment. This study provides information on the propagation of D. sellowiana from cryopreserved spores, and verifies whether the cryopreservation or sterilization of spores of this protocol caused any compromise to germination or establishment of seedlings. We used four treatments, from control spores (C), surface sterilized spores (ES), surface non-sterilized spores and cryopreserved spores (CR) and surface sterilized and cryopreserved spores (CRE) of D. sellowiana. Germination was compared by mean (%), germination velocity index (IVG) and relative growth rate (TCR). By light microscopy (ML), scanning electron microscopy (MEV), transmission electron microscopy (MET) and confocal made it possible to compare the effects of cryopreservation and superficial sterilization at the ultrastructural and cellular levels. The establishment of sporophytes was observed through average formation (%), rate of emergence (IVE) and TCR, and complemented by the analysis of their photosynthetic patterns through Fast Light Curves (CRLs), Integrated Fluorescence Density (IntDen), and the contents of chlorophylls. After 22 days of inoculation, spores of the treatments submitted to superficial sterilization had lower IVG than the non-sterilized treatments, and the average germination of the treatments submitted to cryopreservation did not differ from the control, although the only cryopreserved spores had a higher germination average and spores Only the lowest germination average. MEV analyzes showed only small superficial changes in the spores of sterilized treatments. Through Confocal and MET it was verified that there were no alterations in the ultrastructure in any of the treatments. These data confirm that for spores of D. sellowiana there is no acceleration of germination after cryopreservation as in other spores of fern species. These analyzes demonstrate the efficiency of the cryopreservation method in establishing healthy sporophytes and provide effective information for conservation protocols in germplasm banks as well as for reintroduction projects in the natural environment.