Estudo do potencial germinativo, do desenvolvimento gametofítico e do potencial de reprodução vegetativa de Gleichenella pectinata (Willd.) Ching (Pteridophyta - Gleicheniaceae)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal.As pteridófitas representam um importante grupo vegetal da flora brasileira. Espécies são encontradas em diferentes regiões, desde cerrado, dunas, matas ou rochas. Algumas pteridófitas mostram-se pioneiras e eficientes na regeneração de fragmentos de floresta degradadas. Este trabalho tem a finalidade de estudar o potencial germinativo dos esporos e do desenvolvimento gametofítico de Gleichenella pectinata (Willd) Ching, o potencial de brotamento de rizomas e estacas caulinares, bem como analisar a morfo-anatomia dos gametófitos durante seu desenvolvimento e verificar o efeito de diferentes níveis de luz e temperatura no processo germinativo da espécie. As frondes férteis foram coletadas na Unidade de Conservação Ambiental Desterro (UCAD), Florianópolis-SC. Esporos foram separados dos esporângios por filtragem em papel entretela e armazenados a 7 1 oC. Observaram-se três padrões de desenvolvimento inicial gametofítico: clorócitos ricos em cloroplastos, gametófitos filamentosos com rizóide não desenvolvido e gametófitos com três a cinco células protaliais com rizóides desenvolvidos. Esporos foram esterilizados superficialmente em solução de hipoclorito de sódio comercial a 10% (v/v) durante 15 min, filtrados através de papel de filtro esterilizado e lavados diversas vezes com água destilada autoclavada. Foram semeados em frascos contendo 20 mL de meio mineral proposto por Mohr e modificado por Dyer, suplementado por Benomyl a 0,01%. Todos os procedimentos foram conduzidos em capela de fluxo laminar. Os testes de germinação foram realizados em sala de cultivo a 25 2 oC (30 mol m-2s-1), câmara de germinação a 30 2 oC (19 mol m-2s- 1) sob fotoperíodo de 16 horas, e diferentes níveis de luz (62, 42, 22 e 5% da luz natural). A germinação dos esporos iniciou-se após quatro dias de cultivo. Aos 14 dias os gametófitos eram formados por um ou mais clorócitos ricos em cloroplastos. Aos 21 dias os gametófitos possuíam de três a cinco células protonemais. Aos 34 dias alguns gametófitos permaneciam filamentosos e outros se apresentaram como um protalo laminar espatulado. Aos 48 dias os gametófitos tornaram-se cordiformes. Somente gametófitos com rizóides desenvolvidos atingiram a fase cordiforme. A maior porcentagem de gametófitos com rizóides, foi observada após 331 dias de armazenamento (18,16 ± 3,54%) para a coleta realizada em 06/11/2004 e a menor (1,53 ± 1,02 %) para a coleta realizada em 29/05/2004 cujos esporos foram armazenados por 49 dias. Não houve diferença estatisticamente significativa entre os resultados dos testes de germinação com e sem adição de Benlate ao meio mineral. O meio mineral solidificado com agar não foi mais eficiente que o meio líquido na produção de ametófitos com rizóides. As porcentagens de gametófitos com rizóides foram maiores a 25 ºC e menores a 30 °C. As maiores porcentagens de gametófitos com rizóides ocorreram sob 22 e 5% de luz natural nos testes realizados em novembro (2004) e outubro (2005). O uso de reguladores de crescimento em métodos de propagação vegetativa foi ineficiente para a produção de mudas de G. pectinata. Ferns are an important group in the Brazilian flora. They are found at different regions, including open pastureland, dunes, bushes and rocks. Some ferns are pioneers and very efficient in the regeneration of degraded forest fragments. The aim of this study was to analyze the potential of spore germination and gametophyte development of Gleichenella pectinata (Willd) Ching, as well as the morpho-anatomy of gametophytes during their development and to study the effects of different light levels and temperature on their germination. Fertile fronds were collected at the "Unidade de Conservação Ambiental Desterro" (UCAD), Florianópolis-SC. The spores were removed and separated from debris by filtering through lens paper and stored in glass jars under refrigeration at 7 1 ºC. Spores were surface sterilized using a 10% (v/v) solution of commercial bleach (2% of active chlorine) for a period of 15 min and then filtered through sterile filter paper, being washed several times with sterile distilled water. Spores were sown in bottles containing 20 mL mineral medium as proposed by Mohr, modified by Dyer and supplemented with Benomyl 0.01%. All the procedures were carried out in a laminar hood. The germination tests were carried out in growth room at 25 2 oC (30 mol m-2s-1), in growth chamber at 30 2 oC (19 mol m-2s-1) under a 16 hour photoperiod and under the following light levels: 62, 42, 22 and 5% of natural light. Three patterns of young gametophytes were observed: rich chloroplasts chlrocites, filamentous gametophytes without a developed rhizoid and from three to five protallial cell filamentous gametophytes with developed rhizoids. After 14 days, gametophytes presented one or more chlrocites rich in chloroplasts. After 21 days, gametophytes presented three to five protallial cells. After 34 days some gametophytes remained filamentous and other presented a spatulated protallus. After 48 days, they presented the heart shape. The greater percentage of gametophytes with rhizoid was observed after 331 days of storage (18.16 ± 3.54%) for spores colleted in 06/11/2004 and the minor (1.53 ± 1.02 %) for spores colleted in 29/05/2004 and stored for 49 days. No statistically significant differences were observed between results with and without the addition of Benlate® to the mineral medium. The agar gelled medium was not more efficient than the liquid medium in the production of gametophytes with rhizoids. The germination percentages were higher at 25 ºC and lower at 30 °C. The highest percentages of gametophytes with rhizoids were observed at 22 and 5% of natural light in November (2004) and October (2005). The use of growth regulators in vegetative propagation methods was not efficient for the production of G. pectinata plantlets