Relatório Final PIBIC-UFLA - Beatriz

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS 
DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Orientadora: Marinês Ferreira Pires Lira 
 
 
 
 
 
 
 
Plasticidade foliar de Achyrocline satureioides (Lam.) DC (Asteraceae) 
no Cerrado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LAVRAS/MG - Abril/2023 
 
BEATRIZ VIEIRA LOPES 
 
 
Relatório FINAL apresentado à Universidade 
Federal de Lavras, como parte das exigências do 
PIBIC/UFLA, referente ao período de 01/2022 a 
12/2022. 
Resumo 
Este plano de trabalho teve como objetivo analisar as características anatômicas da 
epiderme foliar de plantas de Eremanthus incanus (Less.) Less, relacionadas às trocas 
gasosas. Porém, diante da situação de calamidade sanitária imposta pela pandemia de 
COVID-19, a discente desenvolveu grande parte de suas atividades de forma remota 
durante o ano de 2020. Estas atividades consistiram: leitura de trabalhos do grupo de 
pesquisa, como artigos, dissertações e teses, visando o conhecimento inicial sobre 
algumas técnicas e protocolos utilizados no laboratório de anatomia vegetal; e iniciação 
da discente na compreensão de textos científicos, especialmente aos relacionados a linha 
de pesquisa relacionadas a espécie E. incanus. Além disso, a discente participou de 
reuniões virtuais com o grupo de pesquisa, constituído por discentes da graduação e pós-
graduação. Alguns resultados foram obtidos sobre a densidade estomática e relação dos 
diâmetros polares e equatoriais dos estômatos nas duas faces das folhas. A partir dos 
dados coletados, foi realizada uma análise de regressão múltipla por meio da análise de 
variância e teste do Chi-quadrado (p<0,05). A única variável que apresentou significância 
na análise estatística foi a relação dos diâmetros polares e equatoriais na face adaxial (FS 
adaxial), onde a maior média foi observada no T1, havendo um decréscimo entre os 
tratamentos (T1>T2>T3>T4). Esse resultado mostra que a disponibilidade hídrica pode 
ser o principal fator que interfere nesta característica dos estômatos de E. incanus. 
Concluímos que a radiação solar e principalmente a disponibilidade hídrica, interferem no 
funcionamento dos estômatos de E. incanus. 
 
Palavras-chave: Anatomia vegetal; Macela; variação ambiental. 
Introdução 
 
 Todos os órgãos das plantas apresentam um funcionamento e um metabolismo 
excelente quando a planta e o ambiente se encontram equilibrados. No entanto, quando 
há alterações ambientais, desajustando esse equilíbrio, é ocasionado o estresse para a 
planta, forçando-a desenvolver estruturas morfológicas e anatômicas, alterando o seu 
metabolismo para sobreviver às diversas variações ambientais (PIGLIUCCI; MURREN; 
SCHLICHTING, 2006), o que pode ser chamado de plasticidade fenotípica. 
Nesse contexto, a plasticidade fenotípica foi determinada como a capacidade de 
um determinado genótipo expressar fenótipos distintos em resposta a uma variação do 
ambiente ou estímulo, ou seja, como que os organismos respondem a essas variações 
(BRADSHAW, 1965).Porém, as características individuais de cada organismo vão 
influenciar diretamente no tipo específico e o nível de plasticidade, podendo ocasionar 
variação a alguns fatores ambientais (WEST-EBERHARD, 2003). 
Segundo Valladares et al. (2000), a folha, é órgão vegetal que apresenta mais 
estudos em relação a plasticidade fenotípica, devido a sua maior resposta as muitas 
variações do ambiente. E determinados fatores ambientais podem causar alterações na 
morfologia e anatomia foliar, dentre eles a disponibilidade de luz (LINDORF, 1997), 
disponibilidade de nutrientes no solo (FELLER, 1996) e regime hídrico (RÔÇAS; 
BARROS; SCARANO, 1997). E cada fator ambiental como estes, pode ocasionar 
alterações fenotípicas na anatomia, fisiologia e morfologia das plantas (VALLADARES et 
al., 2002), como pode ocorrer em espécies do Cerrado. 
Assim, compreender melhor a plasticidade foliar de espécies sujeitas às variações 
ambientais do Cerrado é uma etapa importante para estabelecer estratégias de 
conservação e uso sustentável de espécies com potencial medicinal, como Achyrocline 
satureioides (Lam.) DC (Asteraceae). 
 
Objetivos 
 
 Avaliar a plasticidade foliar de Achyrocline satureioides (Lam.) DC (Asteraceae) 
ocorrentes em diferentes ambientes do Cerrado. 
 
Objetivo específico: 
 
Obter o Índice de Plasticidade de Distância Relativa (RDPI) a partir de variáveis da 
anatomia foliar. 
 
Metodologia 
 
As coletas das folhas de Achyrocline satureioides foram realizadas no Parque 
Ecológico Quedas do Rio Bonito, que se encontra localizado no município de Lavras-MG. 
Essa espécie já foi anteriormente estudada e identificada, segundo o atual Sistema de 
Classificação de Angiospermas APG IV (CHASE et al., 2016). As plantas amostradas 
foram previamente selecionadas, de acordo com a ocorrência e distribuição das espécies. 
Foi coletado o material botânico de 10 indivíduos em três áreas de sua ocorrência (10 
indivíduos por área): (Área 1) Transição de mata com cerrado, (área 2) área de campo 
rupestre e (área 3) área de cerrado. 
 
Obtenção das variáveis anatômicas 
 
Para o cálculo do Índice de Plasticidade de Distância Relativa (RDPI), proposto 
neste plano de trabalho, a discente acompanhou todo processo para obtenção das 
varáveis de anatomia foliar, como descrito a seguir: 
 
As folhas foram coletadas e fixadas em F.A.A. 70% por 72 horas e, posteriormente, 
conservadas em etanol 70%. Para as secções paradérmicas, foi realizado o processo de 
dissociação com hipoclorito de sódio (NaClO) (BERSIER; BOCQUET, 1960) e realizada a 
coloração com Safranina 1% para então ser montado as lâminas com glicerina 50% 
(KRAUS; ARDUIN, 1997). Para as secções transversais o material foi submetido a uma 
série etanólica crescente para desidratação (70, 80, 90 e 100%), de acordo com Johansen 
(1940), com modificações. Em seguida o material foi imerso em solução de pré-infiltração, 
composta por etanol 100% e resina base (1:1), seguindo as instruções do fabricante (Kit 
Historesina Leica) por 24 horas. Após esse período, prosseguindo-se a infiltração em 
resina base por mais 24 horas à 4 °C. Para a polimerização foi utilizado kit Historesina 
(hidroxietilmetacrilato, Leica, Heidelberd). Secções transversais foram realizadas em 
micrótomo rotativo semiautomático, em espessura de 7 μm, sendo em seguida coradas 
com Azul de Toluidina 1%, Ph 6,7 (FEDER; O’BRIEN, 1968). 
As secções paradérmicas e transversais foram fotografadas em microscópio óptico 
com câmera digital acoplada e as análises foram feitas por meio do software UTHSCA-
Imagetool, versão 3.0, permitindo a medição dos tecidos foliares. Nas secções 
paradérmicas foram analisadas a densidade estomática (DE – número de 
estômatos/mm²) na face abaxial da epiderme. Nas secções transversais foram analisadas 
as espessuras da epiderme na face adaxial (EAB) e abaxial (EAB), do parênquima 
paliçádico (PP), do parênquima esponjoso (PE), do limbo foliar (LF) e da camada de 
tricomas na face abaxial da epiderme (ET). 
 
Índice de Plasticidade de Distância Relativa (RDPI) 
 
As variáveis espessura da epiderme abaxial e adaxial, espessura do limbo foliar, 
espessura do parênquima paliçádico e esponjoso, densidade estomática, diâmetro polar e 
equatorial e número de tricomas abaxial e adaxial foram utilizadas para calcular o Índice 
de plasticidade de distância relativa (RDPI). Para isso a distância absoluta entre as 
variáveis de dois indivíduos selecionados aleatoriamente (X e X’) da mesma espécie 
pertencentes a diferentes ambientes (E e E’, onde E sempre é diferente de E’, como 
indivíduos crescendo em ambientes diferentes). Esta abordagem é estendida para todos 
os ambientes e espécies avaliados, comparando as distâncias pareadas. 
Desta forma, a distância entre pares de indivíduos crescidos em diferentes ambientes é 
calculada como o valor absoluto dadiferença absoluta XE – X’E’ e a distância relativa é 
obtida pela diferença absoluta dividida pela soma (XE + X’E’). Assim, as distâncias 
relativas são obtidas como XE – X’E’/ (XE + X’E’) para todos os pares de indivíduos de 
uma dada espécie crescendo em diferentes ambientes. Quando se calcula essas 
distâncias para todas as variáveis em consideração, a distribuição estatística resultante, 
distâncias relativas para cada variável podem ser sujeitas a teste de hipóteses para testar 
as diferenças entre as distâncias fenotípicas em função do ambiente. O RDPI variando de 
0 (sem plasticidade) a 1 (plasticidade máxima) pode ser obtido para cada variável como: 
RDPI = ∑ (XE – X’E’/ ( XE + X’E’)/n, onde n é o número total de distâncias 
(VALLADARES; SANCHEZ-GOMEZ; ZAVALA, 2006). 
 
Análise estatística 
 
Para a análise estatística será utilizado o R Core Team (2020). Os valores de RDPI 
foram submetidos a uma análise de regressão através de modelos lineares generalizados 
(glm) utilizando o pacote stats (R Core Team, 2020). A regressão utilizou os três 
ambientes (variável explanatória) e as valores de RDPI (variáveis respostas). Desta 
forma, foi avaliado o efeito causado pela variável explanatória nas variáveis respostas por 
meio da ANOVA e teste do Chi-quadrado (p<0,05). 
 
Elaboração de relatório mensal, final e trabalhos para apresentação em eventos e 
periódicos da área 
 
A discente elaborou relatórios mensais, além deste relatório final constando todas 
as atividades desenvolvidas durante a vigência da bolsa e os resultados obtidos por meio 
do plano de trabalho. 
 
Resultados e Discussões 
 
O Índice de Plasticidade de Distância Relativa (RDPI) foi calculado para todas as 
variáveis estruturais. Por meio de teste estatístico, comparou-se o RDPI entre variáveis 
estruturais relacionadas (Figuras 1 e 2). Dessa forma, observou-se que a plasticidade do 
número de elementos de vaso do xilema foi maior que a plasticidade do diâmetro destas 
células e a plasticidade da cutícula na face adaxial foi maior que na face abaxial. O 
parênquima esponjoso apresentou maior plasticidade em comparação ao parênquima 
paliçádico. E a epiderme na face adaxial apresentou maior plasticidade em comparação 
com a da epiderme na face abaxial. 
O RDPI também revelou que a plasticidade da espessura da folha foi menor que a 
plasticidade da área foliar específica, área foliar, densidade de tecidos foliares e massa 
seca (Figura 2). E que a densidade de tecidos foliares foi maior em relação a da massa 
seca e a espessura da folha (Figura 2). 
A variação no RDPI de algumas variáveis entre as folhas de A. satureioides dos 
três ambientes estudados pode indicar contribuição distinta destas variáveis para a ampla 
ocorrência da espécie no Cerrado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1- Gráficos de Índice de Plasticidade das folhas de Achyrocline satureioides 
coletadas no Parque Ecológico Quedas do Rio Bonito, Lavras, MG. Epiderme 
Adaxial x Epiderme Abaxial (A), Cutícula Adaxial x Cutícula Abaxial (B), 
Parênquima Paliçádico x Parênquima Esponjoso (C), Diâmetro dos vasos do 
xilema x Número de vasos do xilema (D). Barras indicam o erro padrão. 
 
 
 
 
Fonte: Do autor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2- Gráficos de Índice de Plasticidade das folhas de Achyrocline satureioides 
coletadas no Parque Ecológico Quedas do Rio Bonito, Lavras, MG.Massa Seca 
x Densidade de tecidos foliares (A), Espessura foliar x Massa Seca (B), 
Espessura foliar x Área foliar específica (C), Espessura foliar x Área foliar (D), 
Espessura foliar x Densidade de tecidos foliares (E). Barras indicam o erro 
padrão. 
 
 
 
 
Fonte: Do autor. 
 
 
 
 
Conclusão 
 
 A plasticidade das diferentes variáveis estruturais avaliadas demonstra que estas 
podem contribuir de forma distinta nas estratégias de ocupação dos ambientes do 
Cerrado. 
 
 
Bibliografia 
 
BRADSHAW, A. D. Evolutionary Significance of Phenotypic Plasticity in Plants. Advances 
in Genetics, v. 13, n. C, p. 115–155, 1965. 
 
PIGLIUCCI, M.; MURREN, C. J.; SCHLICHTING, C. D. Phenotypic plasticity and evolution 
by genetic assimilation. Journal of Experimental Biology, v. 209, n. 12, p. 2362–2367, 
2006. 
 
BERSIER, J. D.; BOCQUET, G. Les méthodes d’éclaircissement en vascularisation et en 
morphogénie végétales comparées. Arch. Sci., Genève, v. 13, p. 555–66, 1960. 
 
BREMER, K. Asteraceae: cladistics and classification. Portland (Oregon, USA): Timber 
Press, 1994. 
 
CHASE, M. W. et al. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the 
orders and families of flowering plants: APG IV. Botanical Journal of the Linnean Society, v. 
181, n. 1, p. 1–20, 2016. 
 
FEDER, N.; O’BRIEN, T. P. Plant Microtechnique: Some Principles and New Methods. 
American Journal of Botany, v. 55, n. 1, p. 123–142, 1968. 
 
FELLER, I. C. Effects of Nutrient Enrichment on Leaf Anatomy of Dwarf Rhizophora 
mangle L . ( Red Mangrove). BIOTROPICA, v. 28, n. 1, p. 13–22, 1996. 
 
JOHANSEN, D. A. Plant microtechnique. London: McGraw-Hill Book Company, 1940. 
 
KRAUS, J. E. .; ARDUIN, M. Manual básico de métodos em morfologia vegetal. 
Seropédica - RJ: EDUR, 1997. 
 
LINDORF, H. Wood and leaf anatomy in Sessea corymbiflora from an ecological 
perspective. IAWA Journal, v. 18, n. 2, p. 157–168, 1997. 
 
PIGLIUCCI, M.; MURREN, C. J.; SCHLICHTING, C. D. Phenotypic plasticity and evolution 
by genetic assimilation. Journal of Experimental Biology, v. 209, n. 12, p. 2362–2367, 
2006. 
 
RÔÇAS, G.; BARROS, C. F.; SCARANO, F. R. Leaf anatomy plasticity of Alchornea 
triplinervia (euphorbiacoae) under distinct light regimes in a Brazilian montane atlantic rain 
forest. Trees - Structure and Function, v. 11, n. 8, p. 469–473, 1997. 
 
VALLADARES, F. et al. Low leaf-level response to light and nutrients in Mediterranean 
evergreen oaks: A conservative resource-use strategy? New Phytologist, v. 148, n. 1, p. 
79–91, 2000. 
 
VALLADARES, F. et al. The greater seedling high-light tolerance of Quercus robur over 
Fagus sylvatica is linked to a greater physiological plasticity. Trees - Structure and 
Function, v. 16, n. 6, p. 395–403, 2002. 
 
VALLADARES, F.; SANCHEZ-GOMEZ, D.; ZAVALA, M. A. Quantitative estimation of 
phenotypic plasticity: Bridging the gap between the evolutionary concept and its ecological 
applications. Journal of Ecology, v. 94, n. 6, p. 1103–1116, 2006. 
 
WEST-EBERHARD, M. J. Developmental Plasticity and Evolution. [s.l.] Oxford University 
Press, 2003. 
 
Outras Atividades 
A discente apresentou resumo no congresso de Iniciação Científica da UFLA de 2022.