Influência de fatores exógenos na germinação de esporos e da radiação ultravioleta B (RUV B) no desenvolvimento de gametófitos de Acrostichum Danaeifolium Langsd. & Fisch (Polypodiopsida, Pteridaceae): uma pteridófita do manguezal

Abstract

A distribuição da vegetação mundial vem se alterando ao longo do tempo, mas atualmente as alterações climáticas estão ocorrendo rapidamente devido ao aumento da emissão de gases que causam o "efeito estufa" e o aquecimento global. Acrostichum danaeifolium Langsd. & Fisch. (Polypodiopsida, Pteridaceae) é uma pteridófita que cresce tipicamente em ambientes salobres ou salinos que cercam as costas, sendo também encontrada em alguns manguezais da Ilha de Santa Catarina. Considerados ecossistemas costeiros de transição entre os ambientes terrestre e marinho, os manguezais possuem riqueza e importância biológica como grandes "berçários" naturais. Esse ecossistema poderá ser severamente atingido pelas mudanças climáticas. Conhecer a fisiologia de sua vegetação e suas possíveis adaptações é de fundamental importância para sua preservação. Dessa forma o estudo da germinação de A. danaeifolium e de seu desenvolvimento gametofítico está implicado no conhecimento de suas características reprodutivas, visando à conservação e o manejo da espécie. O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos de variações no pH, temperatura, salinidade e da radiação UV B (RUV B) na porcentagem de germinação de esporos de A. danaeifolium, além de verificar alterações morfofisiológicas e bioquímicas em gametófitos jovens submetidos à RUV B. Frondes férteis da espécie foram coletadas na área de preservação permanente (APP) do manguezal do Itacorubi situado na região centro-oeste da Ilha de Santa Catarina, SC, Brasil. Esporos foram filtrados em papel entretela e armazenados a 7ºC. O teste de germinação foi realizado em sala de cultivo a 25ºC (27 mol m-2s-1). Não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas na germinação de esporos nos diferentes pHs utilizados (4 a 9). Temperaturas amenas (15-20ºC) inibiram e/ou retardaram a germinação, enquanto que na temperatura de 30ºC encontrou-se a máxima germinação da espécie. Observou-se uma diminuição na porcentagem de germinação com o aumento da salinidade e um retardo na germinação de esporos, com 7 dias de cultivo, submetidos à RUV B. Pode-se observar também redução de crescimento em gametófitos submetidos à RUV B, bem como o surgimento de ramificações anômalas, em imagens capturadas por microscópio confocal de varredura a laser. Alterações ultraestruturais no sistema de membranas dos cloroplastos e maior presença de grãos de amido e plastoglóbulos foram observadas em gametófitos submetidos à RUV B. Não foram observadas diferenças nas curvas rápidas de luz, obtidas pelo fluorímetro PAM, tanto nos gametófitos submetidos à RUV B, quanto no controle. Houve variação na concentração de clorofilas com a diminuição de clorofila a e aumento de clorofila b em gametófitos submetidos à RUV B. Não houve diferença estatisticamente significativa com relação aos carotenóides, mas observou-se aumento de compostos fenólicos em gametófitos cultivados sob RUV B

The distribution of the global vegetation has been changing over time, but now climate change is occurring rapidly due to increased emission of gases causing the "greenhouse effect" and global warming. Acrostichum danaeifolium Langsd. & Fish. (Polypodiopsida, Pteridaceae) is a fern that typically grows in brackish or saline surrounding the coast being also found in some mangroves of the island of Santa Catarina. Coastal ecosystems considered transitional between terrestrial and marine environments, mangroves have wealth and great biological importance as natural "nurseries". This ecosystem may be severely affected by climate change. Knowing the physiology of its vegetation and its possible adaptations has fundamental importance to its preservation. Thus the study of germination and development of A. danaeifolium gametophyte is implicated in the knowledge of their reproductive characteristics, aiming at the conservation and management of the species. The objective of this study was to evaluate the effects of variations on pH, temperature, salinity and UV B radiation in the germination of spores of A. danaeifolium, correlating them the likely changes caused by climate change, and to identify morphophysiological and biochemical changes in young gametophytes undergo UV B radiation. Fertile fronds of this species were collected in permanent preservation areas (APP) of mangrove Itacorubi located in the central-west of Santa Catarina Island, SC, Brazil. Spores were filtered lens paper and stored at 7 º C. The germination test was conducted in culture room at 25°C (27 mol m-2s-1). There were no statistically significant differences in germination of spores used in the different pHs (4-9). Mild temperatures (15-20 º C) inhibited and / or delayed germination, while the temperature of 30°C was found maximum germination of the species. There was a decrease in germination with increasing salinity and a delay in spore germination, with 7 days of culture, under UV B radiation. One can also observe a reduction of growth in gametophytes subjected to UV B radiation as well as the emergence of anomalous branches in images captured by confocal laser scanning microscopy. Ultrastructural changes in the membrane system of chloroplasts and greater presence of starch grains and plastoglobules were observed in gametophytes subjected to UV B radiation. No differences were observed in the rapid light curves, obtained by the PAM fluorometer, both in gametophytes subjected to UV B radiation and in control. There were variations in chlorophyll concentration, with decreased of chlorophyll a and increase of chlorophyll b. There was no statistically significant difference with respect to carotenoids, but there was an increase of phenolic compounds in gametophytes grown under UV B radiation