Pesquisadores investigaram a formação de frutos e sementes de Ilex paraguariensis (erva-mate) sem a necessidade de reprodução sexuada (fecundação cruzada), com o objetivo de entender os fatores que contribuem para a baixa germinação da espécie. O estudo, publicado na revista Ciência e Natura, foi baseado na hipótese de que, apesar da formação de frutos e sementes sem a fertilização convencional (apomixia), as sementes geradas desta maneira seriam inviáveis.
Para testar a hipótese, os cientistas ensacaram cinco ramos de 20 plantas pistiladas (flores femininas) em dois momentos diferentes: antes da antese (antes da abertura da flor e, portanto, da polinização) (T1), e de outras 20 plantas logo após a formação dos frutos (TC). Ao atingir a maturidade, os frutos de todos os ramos ensacados foram coletados, contados e analisados. Para a análise, todas as sementes presentes nos frutos coletados foram cortadas longitudinalmente e classificadas em duas categorias: intactas (com embrião e endosperma) ou não intactas (vazias e/ou deterioradas).
A viabilidade das sementes intactas foi avaliada por meio do teste de tetrazólio. Esse teste indica se as sementes são viáveis ou não. Os resultados mostraram que a formação de frutos e sementes viáveis ocorreu sem reprodução sexuada (T1) (frutos formados nos ramos ensacados antes da abertura da flor e, portanto, antes da polinização), mas em menor proporção quando comparada ao grupo controle (TC), que passou pelo processo de reprodução convencional (polinização seguida de fecundação sexuada).
Os dados indicam que, embora o processo de apomixia (reprodução sem fecundação) seja facultativo, ele contribui para a formação de frutos e sementes viáveis e, consequentemente, para a propagação da espécie. No entanto, a quantidade dessas sementes é significativamente menor em relação às geradas pela reprodução sexuada. “Os resultados sugerem que a baixa germinação da erva-mate não está diretamente relacionada ao processo de apomixia, já que a porcentagem de sementes não viáveis não diferiu entre os dois tratamentos”, explicam os autores.
Figura 1 - Planta mãe (a) de Ilex paraguariensis A.St.-Hil. (Aquifoliaceae) com ramos ensacados (b)
Figura 2 - Sementes cortadas longitudinalmente. (a) Semente intacta com embrião (emb) e endosperma (extremidade). (b-c) Sementes não intactas. (d) Semente viável com embrião (emb) e endosperma (extremidade) dentro do padrão de coloração e firmeza. (e) Semente não viável com embrião (emb) e endosperma (extremidade) fora do padrão de coloração e firmeza
Apesar das descobertas, os pesquisadores afirmam que ainda são necessários mais estudos para entender completamente as causas da baixa viabilidade das sementes e a consequente dificuldade na germinação da erva-mate, uma planta de grande importância econômica e cultural no Brasil ‒ especialmente no Vale do Taquari ‒ e em outros países da América do Sul.
A pesquisa oferece uma contribuição importante para o desenvolvimento de novas estratégias de manejo e conservação da espécie, que enfrenta desafios na produção de mudas devido à sua baixa taxa de germinação.
A pesquisa é de autoria de um grupo de pesquisadores vinculados ao curso de Ciências Biológicas da Universidade do Vale do Taquari - Univates: Marcos Vinicius Vizioli Klaus, Mara Cíntia Winhelmann, Cristina Jardim Cezar Mariano, Gabriela Mussio, Luiza Picoli Ribeiro, Amanda Pichani Primaz, Amanda Pastório Borges, Mathias Hofstätter, Marcos Paulo Ghiggi, Julia Gastmann, Fernanda Bruxel e Elisete Maria de Freitas.
“O mais interessante e que nos surpreendeu foi a formação de frutos e sementes sem fecundação cruzada. Este conhecimento produzido é novo para a espécie e poderá contribuir, a partir de mais estudos, para o desenvolvimento de um método viável para a produção de sementes. Ainda precisamos entender mais sobre esta planta tão importante na nossa cultura”, destacam os pesquisadores Marcos Vinicius Vizioli Klaus e Elisete Freitas. “Além da apomixia, que é uma grande novidade, nossas pesquisas com a espécie mostram que o embrião de seus frutos, mesmo maduros, possui sementes com o embrião incompleto e que necessita de um período de dormência quando completa a sua formação. Mas podemos reduzir o tempo de dormência ao expor as sementes a determinadas condições ambientais”.
“O estudo foi um complemento para explicarmos os baixos percentuais de germinação. Já temos estudos que comprovam que os embriões das sementes de frutos maduros não estão bem formados e necessitam de um período de estratificação. É nesse período, que dura cerca de seis meses após a coleta do fruto, que o embrião termina o processo de formação. As sementes de erva-mate possuem dormência física e fisiológica”, detalham.
Outros métodos também podem ser testados. “Poderiam ser realizados testes de germinação com as sementes coletadas, mas exigem a repetição de todo o processo de ensacamento em campo. E, então, repetir o teste de tetrazólio com uma parte das sementes de cada tratamento (antes da abertura da flor e após a formação dos frutos) e, com a outra parte, colocar as sementes para germinar, sendo então avaliado o percentual de germinação das sementes de cada tratamento. Só precisamos de estudantes para continuar a pesquisa”, revelam os pesquisadores.
O estudo também se relaciona com temas regionais. “Primeiro, entendemos que este estudo elucida algumas características botânicas específicas da espécie que não eram conhecidas. Trata-se de um importante dado para a ciência e, em especial, para a biologia da espécie. Além disso, para os interesses regionais, serve para compreender um pouco mais a espécie e elucidar os mistérios das dificuldades de germinação. Também acredita-se que qualquer conhecimento produzido sobre a erva-mate seja do interesse, pois é uma planta muito conhecida e adorada por todos”, finalizam os pesquisadores.
Glossário
Antese ‒ ato de abertura das flores, quando um dos seus órgãos sexuais amadurece e o perianto se abre, iniciando o ciclo reprodutivo da flor.
Apomixia ‒ o termo apomixia vem do grego e significa “sem mistura”. O conceito é utilizado no seu sentido restrito como sinônimo de agamospermia, que é a formação de sementes sem fecundação.
Endosperma ‒ tecido vegetal que se encontra nas sementes de muitas angiospermas e também nas gimnospermas.
Pistilada ‒ característica da flor que tem pistilo desenvolvido e estames ausentes ou não funcionais.
Teste de tetrazólio ‒ é um método amplamente utilizado para avaliar a viabilidade de sementes. Ele baseia-se na capacidade das células vivas de reduzir o tetrazólio, um composto químico incolor, em formazan, que é um composto de cor avermelhada. A coloração vermelha indica que as células estão ativas e viáveis.
