Microenxertia e polinização controlada em Araucaria angustifolia (Bert.)O.Ktze

Abstract

A Araucaria angustifolia foi, por muitas décadas, considerada um produto apenas madeirável, mas atualmente o pinhão destaca-se como uma fonte de renda, que pode ser obtida nos populações naturais e comerciais dessa espécie. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um protocolo para a produção de mudas clonadas a partir da microenxertia e o aumento na produção de pinhões por polinizações suplementares ou subsídio ao melhoramento genético da espécie por meio de cruzamentos controlados. Para a produção de porta-enxertos, foram testados tratamentos de desinfestação dos embriões, com variação na concentração de hipoclorito de sódio (NaOCl) e no tempo de exposição das sementes. Depois, para a germinação in vitro dos embriões foram testados diferentes meios de cultura (WPM e variações do MS), dois agentes geleificantes (Phytagel e Ágar), e três concentrações de sacarose (20, 30 e 40 g L-¹) e a adição ou não de carvão ativado (1g L-¹). Para determinar um protocolo de microenxertia foram realizadas auto-enxertias em plantas germinadas in vitro, com 2, 6 e 12 meses de idade. Foram testados dois locais de enxertia no porta-enxerto (epicótilo e hipocótilo) e dois tipos de enxertia (garfagem de topo com e sem fenda). Depois foram realizadas microenxertias com meristemas apicais de plantas adultas. A sobrevivência dos microenxertos, o efeito da BAP no meio de cultura ou no ponto da enxertia e a presença de plagiotropismo foram avaliadas durante os experimentos. Foi desenvolvida uma metodologia de polinização controlada e avaliado os efeitos desta polinização, da quantidade de pólen aplicada, do estádio de desenvolvimento do ginostróbilo durante a polinização e de polinizações consecutivas, sobre o número de pinhões formados por pinha. Os resultados dos experimentos de desinfestação demonstraram que a utilização de NaOCl na concentração de 0,5 % por 40 minutos é eficaz na assepsia dos pinhões, e a utilização de meios de cultura com menor concentração de sais, como o WPM e MS/2, com adição de carvão ativado, favoreceram um elevado desenvolvimento de plantas a partir de embriões isolados in vitro. Nas autoenxertias, as maiores porcentagens de microenxertos sobreviventes foram obtidas nas microenxertias realizadas no epicótilo e o tipo de enxertia mais eficiente foi a garfagem de topo sem fenda. Nas microenxertias com meristemas apicais, a adição da BAP foi prejudicial para a sobrevivência e o plagiotropismo presente nos microenxertos impediu o desenvolvimento normal das mudas. Nos experimentos com polinização controlada, os resultados indicaram que uma única polinização resulta em baixa produção de pinhões cheios por pinha e a polinização em estádios mais avançados de desenvolvimento do ginostróbilo resulta em valores elevados de pinhões cheios por pinha. A produção de mudas a partir da microenxertia em A. angustifolia é viável, assim como a produção de pinhões a partir de cruzamentos controlados. Recomenda-se, na propagação por microenxertia, a enxertia de garfagem de topo sem fenda de meristemas ortotrópicos, realizada no epicótilo de plantas com dois meses após a germinação. Para aumento da produtividade, a polinização controlada deve ser realizada por duas vezes em ginostróbilos com mais de 30 mm de diâmetro.

Araucaria pines have, for many decades, been considered only as wood source. Lately, however, pine nuts, which are obtained from both naturally occurring and commercially grown araucaria pines, are also considered an income source. The goal of this work was to develop a protocol to propagate micrografted clonal plants and to enhance pine nut production through supplementary pollinations and supporling genetic breeding of the species. Embryo asepsis treatment, with varying sodium hypochlorite (NaOCl) concentrations and exposition times were used. Different cultivation media (WPM and variations of MS), two solidifying agents (Phytagel and Agar), four saccharose concentrations (20, 30 and 40 g L-¹ ) with or without activated charcoal (1g L-¹) were tested for embryo in vitro germination. In order to determine an efficient micrografting protocol, 2, 6 and 12-month-old in vitro germinated plants were auto-grafted. Two different grafting locations: epicotyls and hypocotyls; and two micrografting techniques: apex graft with (cleft graft) or without split, were tested. Micrografting using adult plants’ apical shoot meristems was also performed. Micrografting survival, the effects of BAP concentration on the media and on the grafting junction, and plagiotropism were evaluated during the experiments. A controlled pollination methodology was developed in which pollination, amount of applied pollen, gynostrobilus development stage during pollination and sequential pollination effects on number of formed pine nuts by pine cone were observed. Results indicated that exposition of pine nuts to 0.5 % NaOCl during 40 minutes was efficient to their asepsis and that media containing less salt concentration, such as WPM and MS/2, plus activated charcoal, favored the development of plants produced from in vitro isolated embryos. Higher percentage of surviving micrografted plants was obtained when they were micrografed onto the epicotyls and the no-split top graft was the most efficient type. Addition of BAP to the micrografted apical meristems was prejudicial since it interfered in the graft survival. The plagiotropism present in the micrografts impeded the normal development of the plants. Thought the controlled pollination experiments it was possible to conclude that sole pollination events result in low production of blank nuts per pine cone and that pollination in more advanced gynostrobilus development stages results in more elevated values of filled nuts per pine cone. A. angustifolia’s plant production using micrografting is feasible, as well as it is pine nut’s production by controlled crossings. No-split top-grafted orthotropic meristem onto 2-year-old plants is recommended to micrograft the species and to increase productivity, controlled pollination must be performed twice in gynostrobilus presenting diameter of 30 mm or larger.