CRESCIMENTO E OXIDAÇÃO DE EXPLANTES DE BANANEIRA-PRATA (Musa AAB) IN VITRO: I.
CONCENTRAÇÕES DE SAIS DE FERRO, COBRE E ZINCO
CRESCIMENTO E OXIDAÇÃO DE EXPLANTES DE BANANEIRA-PRATA (Musa AAB) IN VITRO. I.
CONCENTRAÇÕES DE SAIS DE FERRO, COBRE E ZINCO1
INTRODUÇÃO
Dentre as frutas tropicais, a banana é considerada uma das mais consumida no
mundo, ocupando o segundo lugar em área cultivada, no Brasil (IBGE, 1998). Em
Goiás, a bananeira foi à atividade principal dentro da fruticultura, em 1996,
sendo que a banana-Prata ocupa o terceiro lugar na preferência do consumidor
(CEASA, 1996).
A bananeira é propagada vegetativamente, sendo a qualidade da muda de
primordial importância para o sucesso da cultura. Com o objetivo de elevar a
taxa de multiplicação e reduzir a disseminação de pragas e doenças, o uso da
micropropagação vem sendo estimulado no Brasil, a exemplo de outros países,
grandes produtores e/ou exportadores (Vuylsteke & Ortiz,1996; Souza et al.,
1998).
Um problema freqüentemente encontrado no cultivo in vitro é o escurecimento dos
tecidos lesados do explante causado pela oxidação de compostos polifenólicos
(George & Sherrington, 1984) o que prejudica o crescimento dos explantes,
além de ser um fator de redução da taxa de multiplicação (Carneiro, 1997).
Os micronutrientes Fe, Cu e Zn influenciam na oxidação de explanes, sendo Fe e
Cu constituinte de enzimas as quais são liberadas quando os tecidos são lesados
(Pasqual et al.,1997). O cobre faz parte das enzimas denominadas
polifenoloxidase, fenolase e tirosinase (Pasqual et al.,1997) enquanto o ferro
é constituinte de peroxidase (Amorim, 1985). Também desempenha papel redox, a
catalase e a lacase, com ferro e cobre, respectivamente (Mengel & Kirkby,
1987). A deficiência de zinco pode causar o aumento da atividade da
polifenoloxidase e da peroxidase (Malavolta et al.,1974).
Após o ferimento dos tecida e conseqüente oxidação dos polifenóis há a formação
de quinona, substância fitotóxica inibidora do crescimento celular (Amorim,
1985). As quinonas são substâncias altamente ativas e, posteriormente à sua
produção, polimerizam e/ou oxidam proteínas para formar compostos melânicos
(George & Sherrington, 1984). Havendo a redução da produção destas enzimas
oxidativas, tem-se como consequencia uma menor rapidez na oxidação fenólica dos
tecidos lesados (Pasqual et al.,1997). É uma das formas de redução da produção
destas enzimas seria uma menor absorção dos micronutrientes Fe e Cu e maior
absorção de Zn presentes no meio de cultura.
Este trabalho teve por objetivo estudar os efeitos de concentrações de cobre,
ferro e zinco sobre o crescimento e a oxidação de explantes iniciais de
bananeira-Prata.
MATERIAIS E MÉTODOS
O trabalho foi conduzido no Laboratório de Cultura de Tecidos da Escola de
Agronomia da Universidade Federal de Goiás. Utilizaram-se como explantes os
ápices caulinares de mudas obtidas através das brotações laterais de rizomas de
bananeira-Prata, colocadas em canteiro de areia para propagação rápida ex situ.
Blocos contendo o meristema apical, com as dimensões de30 mm x 15 mm x 15 mm,
receberam o tratamento para descontaminação, pela imersão numa solução de 35 ml
L-1 deNaOCl acrescido de 30 gotas de Tween-20 L-1, durante 20 minutos. Em
condições assépticas, os explantes foram lavados por três vezes com água
destilada, deionizada e autoclavada, após o que, procedeu-se à redução do
explante para 10 mm x 5 mm x 5 mm, deixando o meristema recoberto por
primórdios foliares e porção subjacente do rizoma.
Na preparação do meio de cultura, utilizou-se o meio MS (Murashige & Skoog,
1962), retirando-se completamente ou parte do ferro, do cobre e do zinco,
conforme a Tabela_1. Ao meio, foram acrescentados sacarose (30 g L-1), mio-
inositol (100 mg L-1) e BAP (1,0 mg L-1). O meio teve o pH ajustado para 5,8 e
foi solidificado com o gelan Phytagelå (2 g L-1) para, em seguida, ser
autoclavado a uma temperatura de 120ºC, pressão de 1,05 kgf cm-2, durante 20
minutos. Foram distribuídos 10 ml do meio para cada tubo de ensaio, os quais
foram vedados com Vitafilm (Good Year, 17 micras). Após a inoculação, os tubos
de ensaio permaneceram, por uma semana, em câmara escura e, depois, foram
levados para a sala de crescimento sob temperatura de 28±2ºC com intensidade
luminosa aproximada de 35 mEinstein, por um período de 16 horas diárias.
O delineamento experimental usado foi o inteiramente casualizado, em esquema
fatorial completo 3x2x2 (concentrações de Fe x concentrações de Cu x
concentrações de Zn). Cada tratamento constituiu-se de 15 repetições, sendo que
cada tubo de ensaio contendo um explante foi considerado uma repetição. A
avaliação foi feita aos 28 dias após a inoculação. As características dos
explantes avaliadas foram as seguintes: grau de oxidação, massa da matéria
fresca (g) e altura (cm). A avaliação da oxidação foi efetuada subjetivamente,
de forma visual, observando-se o grau de escurecimento e usando uma escala de
classificação segundo a qual: 0 = sem oxidação, 1 = muito baixa oxidação, 2 =
baixa oxidação, 3 = oxidação intermediária e 4 = oxidação intensa.
Após a transformação para (x+0,5)1/2 dos dados relativos ao grau de oxidação,
estes e os demais foram submetidos à análise de variância. Quando constatada
significância estatística, procedeu-se a análise de regressão ou a comparação
de médias pelo teste de Tukey a 5%.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A análise de variância mostrou que as concentrações utilizadas de Fe
influenciaram significativamente sobre o crescimento do explante em altura, em
massa da matéria fresca e sobre o grau de oxidação. A variação na concentração
de Cu também apresentou diferença significativa em relação ao crescimento dos
explantes, ao passo que o Zn não afetou nenhuma das características avaliadas.
Diniz et al(1999) confirma a necessidade desses micronutrientes para os
explantes de banana-prata anã nos primeiros 20 dias, através da absorção dos
mesmos do meio de cultura. As interações Fe x Cu, Fe x Zn e Cu x Zn foram
altamente significativas para o grau de oxidação, ao passo que não
influenciaram o crescimento em altura. A massa da matéria fresca foi
influenciada significativamente apenas pela interação Cu x Zn.
Pela Figura_1, verifica-se que existe um efeito linear crescente para massa da
matéria fresca à medida que aumenta a concentração de Fe no meio de cultura. O
ferro, considerado elemento essencial nas transformações energéticas, ocorre em
proteínas do grupo heme e não-heme e está diretamente implicado no metabolismo
de ácidos nucléicos e atua como ativador enzimático (Dechen et al., 1991). O
ferro, de forma isolada, exerceu efeito linear sobre o grau de oxidação dos
explantes sendo que, para a concentração de 5,58 mg L-1, os explantes
receberam, em média, nota 3,14. Em contrapartida, quando o meio de cultura não
continha ferro, os explantes apresentaram-se pouco oxidados, recebendo, em
média, nota 2,14.
Verifica-se, pela Tabela_2, que o crescimento dos explantes foi menor na
ausência de Cu, enquanto o grau de oxidação não foi influenciado pela presença
deste nutriente. A retirada do Cu do meio MS, portanto, não deve ser
recomendada, visto que o crescimento em massa e em altura dos explantes é
reduzido, sem, no entanto, reduzir o escurecimento do mesmo. A redução do
crescimento em massa dos explantes, em cultivo in vitro de bananeira, pode ser
prejudicial, pois levaria um maior tempo para possibilitar a divisão do
explante, com o objetivo de quebra da dominância apical (Carneiro, 1997).
Na ausência do Zn e presença de Cu, houve um aumento significativo da massa de
matéria fresca; entretanto, quando o Zn foi mantido no meio de cultura, os
explantes apresentaram-se com o crescimento em massa semelhantes, tanto na
presença como na ausência de Cu. Ao analisar os efeitos significativos do Cu
dentro das concentrações do Zn (Tabela_3), verifica-se que a ausência do Zn e
do Cu determinou uma oxidação significativamente maior do que quando o Cu
estava presente, ao passo que, na presença do Zn, a oxidação foi maior com a
retirada do Cu. Na presença do Cu, o Zn não causou efeito significativo na
oxidação. Relacionando a massa da matéria fresca e o grau de oxidação dos
explantes para os diferentes tratamentos de Cu e Zn, constata-se que maior
massa da matéria fresca foi alcançada quando o grau de oxidação foi menor,
indicando, neste caso, que o crescimento sofreu influência negativa da
oxidação, pela liberação de compostos melânicos tóxicos ao explante que inibem
a atividade das enzimas (Araujo, 1995, e Pasqual et al., 1997).
Na interação Fe x Cu para grau de oxidação dos explantes, quando se compara
dentre os níveis de Fe, constata-se que, na ausência de Fe, a presença de Cu
não exerceu nenhum efeito significativo sobre o grau de oxidação dos explantes.
Quando se utilizou a concentração de 5,58 mg L-1 de Fe, a oxidação foi maior na
ausência de Cu (Tabela_4). Observou-se que existe uma tendência de aumento no
grau de oxidação quando se aumenta a concentração do ferro, tanto na presença
como na ausência de cobre. A análise de regressão para o efeito de diferentes
concentrações de ferro, quando o cobre não foi adicionado ao meio de cultura
sobre o grau de oxidação dos explantes, mostra um efeito linear crescente à
medida que se eleva a concentração de ferro no meio de cultura (Figura_2).
Segundo Vagera & Havrånek (1982), quando se adiciona Fe.EDTA ao meio de
cultura, este tem relação direta com o escurecimento; entretanto, não foi
verificada esta relação com a adição de FeSO4 ou EDTA , de forma isolada. A
maior absorção de Fe pelo explante pode induzir a maior produção das enzimas
peroxidase e catalase, as quais apresentam o ferro no grupo prostético (Araujo,
1995, e Pasqual et al.,1997). Estas aumentam a sua atividade na presença de
oxigênio após sua liberação para o meio de cultura pelos tecidos lesados, o que
provoca o aumento do escurecimento dos explantes (Amorim, 1985).
Os efeitos da interação ferro x zinco sobre o grau de oxidação dos explantes e
a comparação de médias são mostradas na Tabela_4. Para a concentração de 1,96
mg L-1 de Zn, verificou-se que houve uma resposta linear em função das
diferentes concentrações de ferro, ou seja, o grau de escurecimento dos
explantes cresce à medida que se aumenta a sua concentração (Figura_3). Vagera
& Havrånek (1982) verificaram que a intensidade do escurecimento aumentou
proporcionalmente com a concentração de FeEDTA no meio. Verifica-se que o Fe
influenciou positivamente sobre o grau de escurecimento dos explantes, tanto na
ausência como na presença de Zn, apresentando valores de 2,89 e 3,39,
respectivamente, quando a dose de Fe foi maior. Pelos resultados apresentados
na Tabela_4, verifica-se que, mesmo reduzindo o Zn e o Fe do meio de cultura,
os explantes ainda se apresentaram escurecidos, ou seja, outros estudos devem
ser realizados para obtenção de resultados mais expressivos.
CONCLUSÕES
1- O ferro, o cobre e o zinco não devem ser retirados do meio de cultura MS,
pois são essenciais para o crescimento dos explantes.
2 - A concentração de ferro influencia a oxidação de explantes, sendo que
maiores oxidações foram observadas em soluções mais concentradas.
3 - A redução ou retirada do Cu, Fe e Zn do meio MS, de forma isolada ou em
combinações, não foi suficiente para eliminar a oxidação de explantes.
