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PART I: THEORY AND PRACTICE

Chapter 3: Methodology

3.1 Chronology of the Project

Resumo

As espécies de Arachis possuem reprodução diferenciada desenvolvendo seus frutos no subsolo. O amendoim é a espécie do gênero mais amplamente estudada e pode mostrar frutos com uma a cinco sementes, geralmente sem istmo entre elas. Porém, nas espécies silvestres, a supressão do istmo é um fato raro, de modo que os frutos são tipicamente articulados. Poucos trabalhos anatômicos foram realizados com ovários e, em sua maioria, referem-se a espécies silvestres. Neste estudo, 19 acessos de 18 espécies de sete seções taxonômicas foram utilizados para corte longitudinal ou transversal, a partir de sua disponibilidade em cultivo no Banco Ativo de Germoplasma de Espécies Silvestres de Arachis da Embrapa-Cenargen. Os ovários foram coletados, processados e emblocados em historesina, cortados em micrótomo rotativo, corados e fotografados em fotomicroscopia eletrônica. Dos 18 acessos analisados, quatro mostraram um único óvulo e 14 evidenciaram dois óvulos por ovário. O estudo precisa ser ampliado, abrangendo coletas em momentos distintos do ciclo reprodutivo e tratando de cobrir mais acessos e espécies, entre as quais os de A. triseminata necessitam de melhor análise, pois, com certa frequência, esta espécie produz frutos trisseminados, embora nenhum ovário com três óvulos tenha sido detectado.

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Abstract

Arachis species have a peculiar reproductive strategy, forming their fruits underground. The peanut (A. hypogaea), by far the most studied species, has fruits with one to five seeds, usually not showing any isthmus between seeds. However, suppression of the isthmus is a rare event in the wild species, so that their fruits are tipically catenate. Very few anatomic studies have covered the Arachis ovary, and their majority is concentrated on the wild species of the genus. In the present study, 19 accessions of 18 wild species representing seven taxonomic sections have been utilized for longitudinal and transverse sectioning of the ovary, thanks to their availability under cultivation at the Wild Arachis Genebank of Embrapa-Cenargen. The ovaries have been collected, processed, and blocked into historesin, sectioned in a rotary microtome, stained, and documented using electronic photomicroscopy. Of the 18 accessions analysed, four have shown a single ovule, and 14 had two ovules per ovary. This study needs to be continued, so as to include ovary collections at distinct moments along the reproductive cycle, and trying to cover more accessions and species, among which those of A. triseminata need further attention, as, with some frequency, this species forms three-seeded pods, although no ovary with three ovules has been detected.

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Introdução

Arachis L. é um dos principais gêneros neotropicais de Papilionoideae, com 80 espécies herbáceas, distribuídas em nove seções taxonômicas. Destas espécies, 62 são espécies endêmicas do Brasil (Krapovickas & Gregory 1994; Veiga et al. 2001; Valls & Simpson 2005, Valls 2005). Embora exclussivamente sul-americano, Arachis é um gênero bastante diversificado, com espécies capazes de se reproduzirem sob clima muito distinto, mesmo sazonalmente secos e temperados.

Algumas espécies de Arachis L. são de grande importância econômica e ecológica. Dentre estas, a de maior destaque é Arachis hypogaea L., o amendoim, planta anual, amplamente explorada, sendo a quarta oleaginosa mais cultivada no mundo, importante fonte de proteína, também utilizada na produção de óleo comestível ou para consumo in natura. Duas espécies, A. stenosperma Krapov. & W.C. Greg. e A. villosulicarpa Hoehne são cultivadas para a produção de grãos comestíveis por indígenas brasileiros. Outras espécies nacionais têm-se adaptado ao cultivo para fins forrageiros, paisagísticos e de cobertura do solo (Kerridge, & Hardy 1994; Veiga et al. 2003; Valls 2005).

O gênero é composto por plantas anuais, bienais ou perenes; eretas, apoiantes ou procumbentes, rizomatosas ou estoloníferas, com três ou quatro folíolos por folha, e espigas paucifloras axilares, dispostas ao longo dos ramos ou agrupadas na base da planta. As flores apresentam cálice bilabiado, com um hipanto longo, que pode ser superior a 10 cm. A corola é alaranjada, amarela, creme ou branca, havendo tons intermediários. O estandarte pode ter mácula ou linhas vináceas na face inferior ou superior, ou em ambas as faces. O fruto é subterrâneo, com um, dois ou três artículos, de até cinco sementes em uma só cavidade (Castro et al. 2007).

Sauer (1993) descreve Arachis como exemplo de biologia reprodutiva interessante, pois suas vagens contêm sementes que amadurecem no subsolo, e não sementes aéreas, como na maioria das leguminosas. O ovário é conduzido ao solo pelo alongamento de um meristema subjacente e o crescimento do fruto ocorre naturalmente debaixo no subsolo (Endress 1994).

A literatura sobre trabalhos com tecidos vegetais, citogenética, germinação e reprodução de A. hypogaea é diversa e ampla, mas com espécies silvestres de Arachis é escassa. Investigações envolvendo a anatomia e morfologia foram conduzidas ao longo dos anos (Petit 1895; Reed 1924; Banerji 1938; Smith 1950, 1956a, 1956b; Conagin 1955,

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1957, 1958; Gerassimova-Navashina 1959; Periasamy & Sampoonarn 1984; Pattee & Mohopatra (1986), mas, poucos trabalhos investigativos focaram o ovário das espécies silvestres do gênero. Dentre eles é importante destacar os de Conagin (1959), Patee et al. (1991) e Tallury et al. (1995).

Estudos com anatomia dos órgãos vegetativos e reprodutivos podem apoiar outras linhas de pesquisa, pois elucidam o conhecimento da formação e desenvolvimento dos órgãos reprodutivos e do crescimento de tecidos vegetais, sendo ferramentas para fins diversos, como o controle de plantas invasoras ou dando suporte para trabalhos taxonômicos e filogenéticos.

A anatomia dos órgãos vegetativos e reprodutivos Esta ferramentafoi utilizada no esclarecimento taxonômico e reprodutivo por Marzinek, & Mourão (2003) que descreveram frutos e sementes de uma Bombacaceae. Martins & Oliveira (2007) analisaram frutos em desenvolvimento de Asteraceae para esclarecimentos taxonômicos e filogenéticos.

Neste contexto, este trabalho teve como objetivo verificar o número de óvulos em 18 espécies silvestres, pertencentes à sete seções do gênero Arachis L., dando subsídio a futuros trabalhos investigativos sobre este grupo. Utilizou-se um acesso com 3 flores (n=3) para representar cada espécie, à exceção de A. nitida com dois acessos.