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Título: Aspectos fisiológicos de Cedrela fissilis Vellozo germinada in vitro sob condições de ventilação natural
Título(s) alternativo(s): Physiological aspects of Cedrela fissilis Vellozo germinated in vitro under natural ventilation conditions
Autor(es): Diniz, Nahor Daniel Ribeiro
Orientador: Rodrigues, Weverton Pereira
Membro da Banca: Corrêa, Thais Roseli
Membro da Banca: Vale, Ellen de Moura
Data do documento: 2025-10-10
Editor: Universidade Estadual do Maranhão
Resumo: O desmatamento e o aumento do CO2 atmosférico ameaçam espécies arbóreas valiosas como Cedrela fissilis, dessa forma, o cultivo in vitro, associado com ventilação natural em sistemas fotoautotróficos e fotomixotróficos, é uma alternativa para a sua conservação. Nesse contexto, torna-se relevante investigar como diferentes estratégias de cultivo in vitro podem impactar o desempenho dessa espécie sob condições controladas. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar o efeito de sistemas fotoautotróficos e fotomixotróficos com ventilação natural sobre o desenvolvimento e características fisiológicas e anatômicas de plantas de Cedrela fissilis germinadas in vitro. Para isso, sementes de C. fissilis foram desinfestadas e inoculadas in vitro sob diferentes condições de crescimento, e foram realizados dois experimentos: E-I) realizado em esquema fatorial 2x2x2, em que foram avaliadas as concentrações de sacarose (0 ou 20 g L- 1), ágar (0 ou 5,5 g L-1) e membranas porosas (Sem e Com), foram realizadas análises de germinação ( % de germinação, % de plântulas formadas, tempo médio de germinação (TMG) e tempo médio da formação de plântula (TMFP), análises de crescimento (comprimento do hipocótilo, da parte aérea e da raiz primária, o número de folhas, nós e raízes), teores de pigmentos fotossintéticos e análises anatômicas (micromorfometria); E-II) em esquema fatorial 2 x 2, com membranas porosas (2 ou 4), concentração de CO2 – [CO2] (420 ou 800 ppm), foram realizados as mesmas análises de crescimento e fisiológicas feitas no E-1, além dessas, foram adicionadas análises fisiológicas (conteúdo relativo de água). No E-I evidenciou-se que a presença da membrana porosa estimulou o desenvolvimento das plântulas em ambos os meios de cultura, com destaque para o meio semissólido, que proporcionou plantas com crescimento superior e coloração verde intensa das folhas, mesmo sem adição de sacarose. A suplementação com sacarose (20 g L-1) proporcionou o melhor desenvolvimento das plantas, especialmente quando combinada com as membranas, que resultou em plantas com maior massa fresca e seca da parte aérea e raízes, aumento no comprimento do hipocótilo e parte aérea, maior número de nós e raízes, e incremento da área foliar. Adicionalmente, a membrana aumentou significativamente as concentrações de clorofila b e carotenoides em plantas de Cedrela fissilis. No E-II, o aumento da [CO₂] para 800 ppm e a maior permeabilidade das membranas (4 membranas) promoveram plantas com crescimento superior da parte aérea, com maior biomassa seca e área foliar, além de aumento no número de raízes laterais. O comprimento da maior raiz e o diâmetro do caule das plantas não foram afetados, enquanto o diâmetro radicular variou conforme a interação entre CO₂ e permeabilidade. Os parâmetros fotoquímicos permaneceram estáveis (Fv/Fm, Fv/F0, RC/ABS e PI), o que indica manutenção da funcionalidade do fotossistema II. O teor de clorofila a e total foi superior com aumento da [CO₂] e permeabilidade, enquanto a clorofila b não foi alterada. Os carotenoides apresentaram resposta variável, com redução em alta permeabilidade e CO₂ elevado. A combinação do uso de membranas porosas com o meio semissólido, sacarose e o aumento da [CO₂] para 800 ppm, junto com maior permeabilidade das membranas, promoveu crescimento superior, maior biomassa e melhor desenvolvimento fisiológico em C. fissilis no cultivo in vitro, sem afetar a função fotoquímica. Essas estratégias otimizam o ambiente de cultivo, e favorece a micropropagação e aclimatação da espécie.
Resumo: Deforestation and rising atmospheric CO₂ levels threaten valuable tree species such as Cedrela fissilis. In this context, in vitro culture associated with natural ventilation in photoautotrophic and photomixotrophic systems represents a promising alternative for its conservation. Therefore, it is relevant to investigate how different in vitro cultivation strategies may affect the performance of this species under controlled conditions. This study aimed to evaluate the effects of photoautotrophic and photomixotrophic systems with natural ventilation on the development and physiological and anatomical characteristics of C. fissilis plants germinated in vitro. Seeds were disinfected and inoculated under different growing conditions, and two experiments were conducted: (E-I) a 2 × 2 × 2 factorial design evaluating sucrose concentrations (0 or 20 g L⁻¹), agar (0 or 5.5 g L⁻¹), and porous membranes (absence or presence). Germination parameters (% germination, % seedling formation, mean germination time—MGT, and mean seedling formation time—MSFT), growth traits (hypocotyl, shoot and primary root length; number of leaves, nodes, and roots), photosynthetic pigment contents, and anatomical traits (micromorphometry) were assessed. (E-II) a 2 × 2 factorial design evaluating the number of porous membranes (2 or 4) and CO₂ concentration ([CO₂], 420 or 800 ppm). The same growth and physiological analyses as in E-I were performed, with the addition of relative water content (RWC). In E-I, the presence of porous membranes enhanced seedling development in both culture media, particularly in the semisolid medium, which produced plants with superior growth and intense leaf greening even without sucrose supplementation. Sucrose supplementation (20 g L⁻¹) promoted improved plant development, especially when combined with membranes, resulting in greater fresh and dry biomass of shoots and roots, increased hypocotyl and shoot length, higher numbers of nodes and roots, and greater leaf area. Additionally, the membrane significantly increased chlorophyll b and carotenoid concentrations in C. fissilis plants. In E-II, increasing [CO₂] to 800 ppm and higher membrane permeability (four membranes) promoted greater shoot growth, higher dry biomass, larger leaf area, and increased numbers of lateral roots. Maximum root length and stem diameter were not affected, whereas root diameter varied depending on the interaction between CO₂ and permeability. Photochemical parameters (Fv/Fm, Fv/F₀, RC/ABS, and PI) remained stable, indicating preserved photosystem II functionality. Chlorophyll a and total chlorophyll contents increased with higher [CO₂] and permeability, whereas chlorophyll b remained unchanged. Carotenoids showed variable responses, with reductions under high permeability and elevated CO₂. Overall, combining porous membranes with semisolid medium, sucrose supplementation, elevated [CO₂] (800 ppm), and higher membrane permeability enhanced growth, biomass accumulation, and physiological performance of C. fissilis in vitro without impairing photochemical function. These strategies optimize the cultivation environment and support the micropropagation and acclimatization of the species.
Palavras-chave: Fotomixotrófico
Fotoautotrófico
Sacarose
Cedro rosa
Photomixotrophic
Photoautotrophic
Sucrose
Pink cedar
Aparece nas coleções:Mestrado em Ciências Agrárias PPGCIAG - CCA UEMA - Dissertações

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