Caracterização morfofisiológica e sensibilidade à dessecação de sementes de Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O. Berg (Myrtaceae)

Abstract

O Brasil é o país com a maior diversidade de espécies arbóreas do planeta e a Mata Atlântica brasileira está entre os hotspots mundiais de biodiversidade, mas ocupa somente 15,3% de sua área original. Myrtaceae é uma família representativa na Mata Atlântica e no sul do Brasil destaca-se Campomanesia xanthocarpa, uma espécie arbórea amplamente distribuída. A espécie possui perspectivas econômicas potenciais para a região sul do país, porém, suas sementes são sensíveis à redução no teor de água, inviabilizando seu armazenamento por métodos convencionais. Sementes sensíveis à dessecação aparentemente não possuem, ou não expressam os mecanismos fisiológicos para tolerar a perda de água sem que ocorram danos irreversíveis e consequente perda da viabilidade. Entretanto, o conhecimento fisiológico de espécies sensíveis à dessecação ainda possui algumas lacunas, como por exemplo, a relação das poliaminas com a dessecação dessas sementes. Neste sentido, devido à abundância de C. xanthocarpa, a espécie pode servir de modelo para estudos de comportamento fisiológico de espécies nativas e garantir a adequação das estratégias de conservação. Portanto, as sementes de C. xanthocarpa foram removidas dos frutos e submetidas a testes de dessecação e germinação. A descrição anatômica das sementes foi feita através de microscopia de óptica e o conteúdo de poliaminas foi estimado em HPLC, enquanto que a atividade enzimática do sistema antioxidante e a peroxidação lipídica foram estimados em espectrofotômetro. Devido a questões morfológicas intrínsecas, as sementes de C. xanthocarpa apresentaram uma alta taxa de dessecação, perdendo 93,9% de seu conteúdo de água e a viabilidade em 24 h. Após 6 h de dessecação as sementes perderam 76% do conteúdo de água, mas mesmo assim não houve redução na taxa de germinação (96%), que somente diminuiu após 12 h (42%) e 24 h (1%). O conteúdo endógeno de poliaminas aumentou durante o processo de dessecação, principalmente devido à espermidina. Os níveis de espermidina permaneceram estáveis nas primeiras 6 h e em seguida aumentaram até que as sementes perdessem viabilidade após 24 h. O comportamento da atividade enzimática da catalase e da ascorbato peroxidase foi parecido, onde inicialmente reduziram, após 12 h começaram a subir e com 24h atingiram valores similares às atividades em sementes frescas. Tal comportamento indica um desbalanço caso algum estresse oxidativo estivesse ocorrendo. No entanto, não houve peroxidação lipídica durante a dessecação, indicando que mesmo com o desbalanço enzimático danos oxidativos não estavam acumulando. Portanto, devido à intensidade de perda de água é provável que danos mecânicos às membranas durante a desidratação/reidratação dos tecidos esteja levando à perda da viabilidade em sementes de C. xanthocarpa. Ao verificar a natureza do dano e a resposta dos mecanismos fisiológicos durante a dessecação contribui para o conhecimento sobre o comportamento e vulnerabilidade de sementes nativas.

Abstract : Brazil is the most diverse country in terms of tree species and the Brazilian Atlantic Forest is one of the world?s biodiversity hotspots, which currently only occupies 15,3% of its original area. Myrtaceae is a representative family in the Atlantic Forest and in southern Brazil Campomanesia xanthocarpa is one of the most prominent species. The species has economic potential for Brazilian southern region, but its seeds are desiccation sensitive and not compatible with conventional storage methods. Apparently, desiccation sensitive seeds do not have, or do not express the physiological mechanisms to tolerate water loss without suffering irreversible damages. However, the physiological knowledge concerning desiccation sensitive behavior still has many gaps, as an example, the unknown relation between polyamines and seed desiccation. In this sense, due the abundance of C. xanthocarpa fruit and seed production, the species can serve as a model to study the physiological behavior of native seeds and ensure the appropriate conservation efforts. In this sense, C. xanthocarpa seeds were removed from fruits and submitted through desiccation and germination tests. The anatomical description was made through optical microscopy and polyamines content was estimated in HPLC, whilst antioxidant enzymatic activity and lipid peroxidation were estimated in spectrophotometer. Due intrinsic morphological features C. xanthocarpa seeds had a high drying rate, losing viability and 96% of its initial water content in the first 24 h. After 6h of drying seeds lost 76% of its water content, but there was still no decrease in the germination rate (96%), which only decreased after 12 h (42%) and 24 h (1%). Endogenous polyamine content increased during the desiccation process, mainly driven by spermidine levels. Spermidine content remained stable in the first 6 h and raised until seed viability loss after 24 h. The enzymatic behavior of catalase and ascorbate peroxidase were similar, where they initially dropped, within 12 h started to raise and after 24 h were alike fresh seed values, which indicates unbalanced response if reactive species of oxygen are accumulating. Nevertheless, there was no indicative of lipid peroxidation during seed desiccation, indicating that even with the enzymatic unbalance oxidative damages to membranes were not occurring. Thus, due the intensity of water loss is probable that mechanical damage during dehydration/rehydration could be leading to C. xanthocarpa seeds viability loss. Assessing the nature of damage and seeds physiological response during desiccation contributes to the knowledge of behavior and vulnerability of native seeds.