Estratégias para conservação ex situ de arnica (Lychnophora ericoides Less)

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2006.A arnica (Lychnophora ericoides Less) tem uso medicinal e toda a planta em infusão no álcool é usada externamente em machucados ou contusões, como anestésico e cicatrizante. São também produzidas pomadas para os mesmos sintomas. Trabalhos científicos citam que a espécie L. ericoides apresenta um poder antiinflamatório surpreendente. Empresas de cosméticos têm fabricado sabonete de arnica, indicando-o para eliminar asperezas, rachaduras e suavizar hematomas e contusões. Sua exploração é feita por extrativismo. Apresenta baixa germinação de sementes e seu cultivo não é praticado. Devido ao uso intensivo da espécie L. ericoides, torna-se importante e urgente a obtenção de informações sobre o comportamento germinativo de suas sementes para fins de conservação a longo prazo, visando o manejo da espécie. A importância da conservação é reforçada pela identificação de populações de arnica com diferenças de porte da planta e aroma característico da espécie. O estudo da conservação do germoplasma, através da análise do comportamento germinativo de aquênios em diferentes temperaturas e pré-tratamentos, associado ao estudo da variabilidade genética de L. ericoides, poderá fornecer subsídios para a conservação ex situ de aquênios a longo prazo e o manejo sustentado da espécie. Os objetivos deste trabalho foram: (1) analisar e quantificar a variabilidade genética entre as populações de arnica por meio de marcadores RAPD; (2) definir quais as melhores condições para a germinação de arnica bem como avaliar as possibilidade de sua conservação a longo prazo sob temperaturas ambiente a baixas temperaturas (10oC, -20oC e -196oC ). Foram amostradas quatro populações na região geoeconômica do Distrito Federal: Parque Nacional de Brasília (duas populações, uma aromática-APA e outra não aromática- APN), Fazenda Água Limpa - UnB (uma população aromática-FAL) e Jardim Botânico de Brasília (uma população com indivíduos de menor porte e não aromática-JBB). Folhas de 24 indivíduos de cada região foram coletadas. Os DNAs foram extraídos de acordo com o protocolo CTAB 2%. De um total de 147 iniciadores testados foram selecionados 15, xii totalizando 60 bandas polimórficas. Marcadores RAPDs selecionados foram analisados com a utilização dos programas NTSYS e Amova. O dendrograma obtido pelo método UPGMA e o coeficiente de dissimilaridade Dice evidenciaram quatro agrupamentos consistentes. A análise de AMOVA mostrou uma percentagem variabilidade genética entre populações de 35,7% e dentro de populações de 64,3%, evidenciando uma alta variação entre e dentro de populações, sendo um importante resultado para definição de uma estratégia de conservação da espécie que se encontra em situação vulnerável à extinção. No experimento sobre a germinação foram avaliados os efeitos de nove temperaturas e três tratamentos pré-germinativos sobre a germinação que aquênios selecionados pelo teste densimétrico em água destilada: temperaturas constantes de 5C, 10C, 15C, 20C, 25C, 30C, 35C, 40C e alternada de 20-30C em presença de nitrato de potássio (KNO3,) ácido giberélico (GA3) e H2O (testemunha). As maiores porcentagens de germinação foram obtidas a 20oC na presença de água e a 20-30oC em presença de KNO3, 76,5% e 81,5%, respectivamente, não havendo diferença significativa entre estes. A germinação dos aquênios selecionados e dos não selecionados pelo teste densimétrico foi avaliado no experimento de conservação a longo prazo, armazenados a -196oC , -20oC, 10oC e temperatura ambiente durante o período de um ano, com avaliação bimestral. Os dados mostraram que os aquênios de arnica não sofreram redução da germinabilidade quando submetidos às baixas temperaturas nos períodos analisados, demonstrando que as sementes de arnica são ortodoxas. O material selecionado apresentou uma porcentagem média de germinação variando entre 55,5% e 73,5% e uma uniformidade germinativa em todas as condições do experimento. Já os aquênios não selecionados apresentaram uma porcentagem média de germinação, entre 12% e 30,5%, além de um comportamento germinativo desuniforme quando comparado ao material selecionado. O teste densimétrico promoveu uma efetiva seleção de aquênios, aumentando a quantidade de aquênios germinados. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACTArnica (Lychnophora ericoides), is a shrub up to 3m height, which is associated with high altitudes (900-1800m) and rocky soils in the Cerrado biome, mainly in the states of Minas Gerais, Goiás and the Federal District. In traditional medicine, arnica leaves are used in alcoholic infusion beverages and extracts as anti-inflammatory and to treat contusions. Also they are produced cosmetic for the same symptoms. Scientific works cite that species L. ericoides presents a surprising antiinflammatory power. Cosmetic companies have manufactured saoap of arnica, indicating it to eliminate cracks and to alleviate hematomas and bruises. Its exploration is made by extrativismo. It presents low germination of seeds and its culture is not practised. Had ericoides the intensive use of species L., the attainment of information becomes in the long run important and urgent on the germinativo behavior of its seeds for conservation ends, aiming at the handling of the species. The importance of the conservation is strengthened by the identification of populations of arnica with differences of transport of the plant and characteristic aroma of the species. Arnica biology and ecology are scarce studied. Considering L. ericoides intensive use, information on the germinative behaviour of L. ericoides achenes became very important for germplasm conservation. The main objectives of this work were (1) to analise and quantify the genetic variability among Arnica populations using RAPD markers; and (2) to evaluate the temperatures and pre-germinative treatments on arnica achenes germination, and the effect of several tempetatures on achenes viability. For the genetic studies, leaves from four populations from the Federal District, Brazil were sampled, based on their geographic distance and organoleptic characteristics: Parque Nacional de Brasília - (2 populations, one scented - APA, and other non-scented - APN), Fazenda Água Limpa - UnB (1 scented population), and Jardim Botânico de Brasília (1 population lower height and non-scented). Scored RAPD markers (Random Amplified Polymorphic DNA) were analised using NTSYS and AMOVA software. The results indicate a high dissimilarity among populations, with an index of 67%. The dendogram obtained by UPGMA method and Dice’s coefficient showed four consistent cluster. An AMOVA analysis presented 35,7% variation among populations, and 64,3% within populations, showing a high variation among populations. For the germination studies, achenes selected based on densimetric method, were used constant temperatures of 5ºC, 10ºC, 15ºC, 20ºC, 25ºC, 30ºC, 35ºC, 40ºC and alternating 20-30ºC in the presence of potassium nitrate (KNO3,) giberelic acid (GA3) and H2O. After the determination of the best germination condition, samples from selected and non selected achenes by densimetric method were stored at -196oC, -20oC, 10oC and environment temperature during one year. Germinability was evaluated every two months. The highest germination percentages were obtained at incubation tempertatures of highest 20oC, in the presence of H2O (76.5%) and 20-30oC, in the presence of KNO3 (81.5%), with no statistical significant difference between these two values. Arnica achenes did not have reduced their germinability when stored at low temperatures, during the experiment time, showing that arnica seeds can be considered ortodox. Selected achenes presented a germination average percentage varying between 55.5% and 73.5%, and a germinative uniformity in all experiemental conditions. Non selected achenes showed a germination average percentage between 12% and 30.5%, besides the desuniform germinative behaviour when compared to the selected achenes. Densimetric test promote an effective selection of achenes, increasing the number of seeds germinated. This is an important result for conservation strategy for such species considered vulnerable to extinction. Also, it indicates that seed collection must consider a large number of populations sampled, preserving a higher genetic diversity of this species from different locations