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Indaial – 2020 ProPagação de Plantas Prof. Marcelo Borghezan 1a Edição Copyright © UNIASSELVI 2020 Elaboração: Prof. Marcelo Borghezan Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri UNIASSELVI – Indaial. Impresso por: B732p Borghezan, Marcelo Propagação de plantas. / Marcelo Borghezan. – Indaial: UNIAS- SELVI, 2020. 263 p.; il. ISBN 978-65-5663-348-0 ISBN Digital 978-65-5663-349-7 1. Reprodução de plantas. - Brasil. II. Centro Universitário Leonardo da Vinci. CDD 581.5 aPresentação A reprodução é a ação ou processo de multiplicação de indivíduos de uma mesma espécie, possibilitando que perpetuem suas características para os descendentes, podendo ser por meio sexual ou assexual, tanto de forma natural quanto artificial. Assim, a reprodução de plantas possui importância evolutiva (histórica), ecológica, fisiológica e agronômica (social e econômi- ca). De forma simples, a propagação tem como objetivos deixar descenden- tes e preservar as características essenciais da população de plantas. Esses temas serão explorados principalmente na Unidade 1. No contexto da exploração agrícola, a propagação de plantas envolve a obtenção de sementes e mudas de qualidade. Diversos métodos são utili- zados, podendo ser através de sementes (propagação sexuada) ou de forma assexuada, por estaquia, por enxertia, por mergulhia e através de estruturas especializadas. A Unidade 2 abordará esses assuntos de forma mais aprofun- dada. Já o tema relacionado com a micropropagação de plantas (cultura de tecidos ou cultivo in vitro) será tratado na Unidade 3. Cada forma de propagação possui vantagens, desvantagens e aplicações práticas nos diversos sistemas de produção agrícola. Além dos aspectos técnicos, os princípios fisiológicos envolvidos em cada método de propagação serão descritos. Sempre que possível, será feita uma associação com a realidade da agricultura brasileira e mundial, além de apresentar exemplos de espécies vegetais para facilitar a compreensão das informações. Na Unidade 3 será feita uma breve discussão sobre os aspectos mais importantes da legislação de sementes e mudas. Da mesma forma que todas as atividades que realizamos, a produção, embalagem, armazenamento, transporte e comercialização de sementes e mudas está sujeita à legislação vigente, tanto na esfera nacional, quanto em relação a normativas técnicas regionais, publicadas pelos Estados da federação. Atualmente, a Lei Federal n° 10.711 de 2003 e o Decreto Federal n° 5.153 de 2004 contêm as principais normativas a serem seguidas para a produção de mudas e sementes no Brasil. O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) é o órgão federal responsável por divulgar os procedimentos técnicos e registros, bem como por realizar a fiscalização desde a produção até a utilização dos materiais de propagação. O MAPA tem o objetivo de atender a legislação e promover a oferta de sementes e mudas dentro dos padrões técnicos definidos em todo o território nacional. Deseja-se que os assuntos abordados possam fornecer conceitos e compreensões básicas sobre a reprodução de plantas, sobre os princípios de multiplicação vegetal, permitindo uma análise das estruturas de propagação e a sua importância ecológica e agronômica. Espera-se contribuir com co- nhecimentos básicos e aplicados sobre os métodos e formas utilizadas para a propagação de plantas, bem como que esses assuntos possam contribuir para sua capacitação técnica. Destaca-se ainda que muitas inovações tecnológicas e a instrumen- tação agrícola têm possibilitado avanços importantes nas técnicas de pro- pagação, reduzindo custos e tornando acessível a todos os consumidores, sementes e mudas de melhor qualidade. Lembramos o que a capacitação contínua e a busca por informações atualizadas fazem parte de nossa rotina profissional. Por isso, ao longo des- te livro didático, são sugeridas diversas fontes de consulta e de atualização através dos “UNIs”. Assim, aproveite as oportunidades para aprofundar os conteúdos apresentados. “Árvore amiga” Como prova e reconhecimento pelas inúmeras utilidades que de ti recebo diariamente, E pela beleza que a tua presença proporciona, e especialmente, Por ter sido o lenho da cruz do redentor, por seres o calor da minha morada, Sombra amiga e acolhedora, flor de beleza em tuas floradas, pão de bondade em teus frutos, Tábuas de meu berço de criança, mesa de minha família, bastão de arrimo em minha velhice, E companheira em minha última morada. Prometo: Proteger-se contra os teus inimigos, propagar as tuas sementes, Tratar-te como um ser vivo, amar-te como mereces, respeitar-te como uma reserva do futuro, Plantar pelo menos duas, quando por motivos justos, eu tiver que cortar uma. Valdemiro Nasato (Produtor de mudas – Chácara Mariva – Blu- menau/SC) Acadêmico, esteja convidado a multiplicar seus conhecimentos e a propagar bons frutos. Bons estudos! Prof. Marcelo Borghezan Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novi- dades em nosso material. Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagra- mação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo. Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilida- de de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assun- to em questão. Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa continuar seus estudos com um material de qualidade. Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de Desempenho de Estudantes – ENADE. Bons estudos! NOTA Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela um novo conhecimento. Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você terá contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complemen- tares, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento. Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo. Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada! LEMBRETE sumário UNIDADE 1 —REPRODUÇÃO VEGETAL ...................................................................................... 1 TÓPICO 1 —BIOLOGIA DA REPRODUÇÃO DE PLANTAS ...................................................... 3 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 3 2 EVOLUÇÃO DAS PLANTAS ............................................................................................................ 3 3 ESTRUTURA FLORAL ....................................................................................................................... 7 3.1 CÁLICE ............................................................................................................................................ 8 3.2 COROLA.......................................................................................................................................... 9 3.3 ANDROCEU .................................................................................................................................... 9 3.4 GINECEU ....................................................................................................................................... 11 4 SISTEMA SEXUAL DE REPRODUÇÃO DAS PLANTAS ........................................................ 12 5 ETAPAS DO DESENVOLVIMENTO DA ESTRUTURA FLORAL ......................................... 14 6 FORMAÇÃO DOS GAMETAS MASCULINOS E FEMININOS ............................................ 17 7 FLORAÇÃO ........................................................................................................................................ 20 8 POLINIZAÇÃO E BIOLOGIA REPRODUTIVA ......................................................................... 21 8.1 SISTEMAS DE REPRODUÇÃO .................................................................................................. 24 8.2 SÍNDROMES DE POLINIZAÇÃO ............................................................................................. 27 9 CICLO DE VIDA DAS PLANTAS ................................................................................................. 29 9.1 FASES DO CICLO DE VIDA DAS PLANTAS .......................................................................... 31 RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 34 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 35 TÓPICO 2 —PROPAGAÇÃO SEXUADA E ASSEXUADA DE PLANTAS .............................. 37 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 37 2 PROPAGAÇÃO SEXUADA ............................................................................................................. 37 2.1 SEMENTE, FRUTO, DIÁSPORO E PROPÁGULO .................................................................. 37 2.2 FERTILIZAÇÃO E FORMAÇÃO DE SEMENTES E DE FRUTOS ........................................ 38 2.2.1 Estágios de desenvolvimento da semente .......................................................................... 49 2.3 TIPOS DE SEMENTES ................................................................................................................. 50 2.3.1 Quanto à formação e ao desenvolvimento do embrião (embriogênese) ......................... 51 2.3.2 Quanto à capacidade de dessecação ..................................................................................... 54 2.3.3 Quanto à sensibilidade à luz .................................................................................................. 57 2.4 GERMINAÇÃO ............................................................................................................................. 58 2.5 EMERGÊNCIA .............................................................................................................................. 60 2.6 DORMÊNCIA DE SEMENTES ................................................................................................... 62 3 PROPAGAÇÃO ASSEXUADA ....................................................................................................... 64 3.1 ESTRUTURAS DE PROPAGAÇÃO ASSEXUADA NATURAL EM PLANTAS ................. 66 3.2 FORMAS DE PROPAGAÇÃO ASSEXUADA ARTIFICIAL EM PLANTAS ........................ 89 3.2.1 Dormência de gemas ............................................................................................................... 89 4 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA PROPAGAÇÃO SEXUADA E ASSEXUADA .................................................................................................................................. 89 RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 69 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 71 TÓPICO 3 —PRODUÇÃO DE SEMENTES E DE MUDAS ......................................................... 73 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 73 2 HISTÓRICO DA AGRICULTURA E DA PROPAGAÇÃO DE PLANTAS ............................ 73 3 FATORES QUE INFLUENCIAM A PRODUÇÃO DE SEMENTES E DE MUDAS .............. 76 3.1 PLANTAS MATRIZES: CAMPO DE PRODUÇÃO DE SEMENTES E VIVEIRO DE MUDAS ............................................................................................................... 77 3.1.1 Viveiro de mudas: planta básica, planta matriz, sementeira, jardim clonal e borbulheira ................................................................................................. 79 3.2 FATORES AMBIENTAIS QUE INTERFEREM NA PROPAGAÇÃO DE PLANTAS .......... 80 3.3 SOLO E SUBSTRATOS ................................................................................................................. 81 3.4 INSTALAÇÕES E INFRAESTRUTURA .................................................................................... 84 3.5 FERRAMENTAS, MATERIAIS E EQUIPAMENTOS .............................................................. 85 3.6 AGROQUÍMICOS, REGULADORES DE CRESCIMENTO E OUTROS INSUMOS ........... 87 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 88 RESUMO DO TÓPICO 3..................................................................................................................... 90 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 91 UNIDADE 2 — FORMAS DE PROPAGAÇÃO DE PLANTAS ................................................... 93 TÓPICO 1 —PROPAGAÇÃO POR SEMENTES ............................................................................ 95 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 95 2 IMPORTÂNCIA DA PROPAGAÇÃO POR SEMENTES .......................................................... 95 3 VANTAGENS, DESVANTAGENS E APLICAÇÕES PRÁTICAS ............................................ 99 4 CUIDADOS NA SELEÇÃO E COLETA DE SEMENTES ........................................................ 101 5 ARMAZENAMENTO E CONSERVAÇÃO DE SEMENTES ................................................... 103 6 GERMINAÇÃO E OBTENÇÃO DE MUDAS ............................................................................ 105 6.1 MÉTODOS DE QUEBRA DE DORMÊNCIA DE SEMENTES ............................................. 105 6.2 MANEJO DAS SEMENTES E CUIDADOS NA PRODUÇÃO DE MUDAS ...................... 107 6.3 MEDIDAS E TESTES DE GERMINAÇÃO .............................................................................. 110 RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 112 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 113 TÓPICO 2 —PROPAGAÇÃO POR ESTAQUIA........................................................................... 115 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 115 2 IMPORTÂNCIA DA PROPAGAÇÃO POR ESTAQUIA ........................................................ 115 3 VANTAGENS, DESVANTAGENS E APLICAÇÕES PRÁTICAS .......................................... 116 4 CLASSIFICAÇÃO E TIPOS DE ESTACAS ................................................................................118 5 CUIDADOS NA SELEÇÃO E COLETA DE ESTACAS ........................................................... 119 6 CONDIÇÕES QUE AFETAM A PROPAGAÇÃO POR ESTAQUIA ..................................... 119 7 PRINCÍPIOS FISIOLÓGICOS E ANATÔMICOS DO ENRAIZAMENTO DE ESTACAS ........................................................................................ 121 7.1 FORMAÇÃO DE NOVO DE RAÍZES E DE GEMAS E BROTOS ........................................ 122 7.2 HORMÔNIOS VEGETAIS, REGULADORES DE CRESCIMENTO E BIOESTIMULANTES.............................................................................................................. 124 7.3 RESPOSTA À CAPACIDADE DE ENRAIZAMENTO DAS ESTACAS ............................. 127 8 TÉCNICAS DE PROPAGAÇÃO ATRAVÉS DE ESTACAS .................................................... 128 8.1 OBTENÇÃO DO MATERIAL DE PROPAGAÇÃO .............................................................. 128 8.2 ÉPOCA DE COLETA DAS ESTACAS ..................................................................................... 129 8.3 PREPARO E MANUSEIO DAS ESTACAS ............................................................................. 130 8.4 PREPARO E USO DOS REGULADORES DE CRESCIMENTO .......................................... 132 RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 135 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 136 TÓPICO 3 —PROPAGAÇÃO POR ENXERTIA ........................................................................... 137 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 137 2 IMPORTÂNCIA DA PROPAGAÇÃO POR ENXERTIA ......................................................... 137 2.1 HISTÓRICO DA PROPAGAÇÃO POR ENXERTIA ............................................................. 139 3 VANTAGENS, DESVANTAGENS E APLICAÇÕES PRÁTICAS .......................................... 140 4 CLASSIFICAÇÃO E TIPOS DE ENXERTIA .............................................................................. 142 4.1 FORMAS ESPECIAIS DE ENXERTIA ..................................................................................... 149 5 FATORES QUE AFETAM A PROPAGAÇÃO POR ENXERTIA ............................................. 150 5.1 COMPATIBILIDADE E INCOMPATIBILIDADE ................................................................... 150 5.2 AFINIDADE BOTÂNICA .......................................................................................................... 152 5.3 CONDIÇÕES AMBIENTAIS ..................................................................................................... 155 5.4 CONDIÇÕES DE SELEÇÃO E MANUSEIO DO ENXERTO ............................................... 155 5.5 INSTRUMENTOS, FERRAMENTAS, EQUIPAMENTOS, ACESSÓRIOS E MATERIAIS ..................................................................................................... 157 6 PRINCÍPIOS FISIOLÓGICOS E ANATÔMICOS DA ENXERTIA ...................................... 157 RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 162 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 163 TÓPICO 4 —PROPAGAÇÃO POR MERGULHIA, ALPORQUIA E POR ESTRUTURAS ESPECIALIZADAS .......................................................... 165 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 165 2 IMPORTÂNCIA DA PROPAGAÇÃO POR MERGULHIA, ALPORQUIA E POR ESTRUTURAS ESPECIALIZADAS ..................................................... 165 3 VANTAGENS, DESVANTAGENS E APLICAÇÕES PRÁTICAS DA MERGULHIA ....... 166 4 CLASSIFICAÇÃO E TIPOS DE MERGULHIA ......................................................................... 166 5 TÉCNICAS DE PROPAGAÇÃO ATRAVÉS DE ESTRUTURAS ESPECIALIZADAS....... 170 RESUMO DO TÓPICO 4................................................................................................................... 173 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 174 UNIDADE 3 — MICROPROPAGAÇÃO DE PLANTAS E LEGISLAÇÃO BRASILEIRA DE SEMENTES E MUDAS ........................ 175 TÓPICO 1 —CULTURA DE TECIDOS VEGETAIS .................................................................... 177 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 177 2 HISTÓRICO DA BIOTECNOLOGIA ......................................................................................... 177 2.1 HISTÓRICO DA CULTURA DE TECIDOS VEGETAIS (CULTURA IN VITRO) ............. 179 3 VANTAGENS E DESVANTAGENS DA CULTURA DE TECIDOS VEGETAIS ................ 183 4 APLICAÇÕES DA CULTURA DE TECIDOS VEGETAIS ...................................................... 184 5 ROTAS MORFOGENÉTICAS IN VITRO .................................................................................. 185 6 ESTÁGIOS DE DESENVOLVIMENTO IN VITRO ................................................................. 190 7 CONDIÇÕES DE CULTIVO E O AMBIENTE IN VITRO ...................................................... 193 7.1 DESINFESTAÇÃO OU DESINFECÇÃO E ESTABELECIMENTO DA CULTURA ASSÉPTICA .................................................................................................................................. 193 7.2 O AMBIENTE IN VITRO ........................................................................................................... 195 RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 197 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 198 TÓPICO 2 — ORGANIZAÇÃO DO LABORATÓRIO E PROCEDIMENTOS DE MANIPULAÇÃO IN VITRO DE PLANTAS ................................................. 199 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 199 2 INFRAESTRUTURA DE UM LABORATÓRIO DE MICROPROPAGAÇÃO DE PLANTAS ................................................................................................................................... 199 2.1 INSTALAÇÕES FÍSICAS ........................................................................................................... 201 2.2 EQUIPAMENTOS PARA A MICROPROPAGAÇÃO DE PLANTAS ................................. 203 2.3 VIDRARIAS, MATERIAIS, INSTRUMENTOS E UTENSÍLIOS PARA LABORATÓRIO .......................................................................................................................... 206 2.4 REAGENTES E INSUMOS ........................................................................................................ 208 3 MEIO DE CULTURA....................................................................................................................... 210 3.1 PREPARO DO MEIO DE CULTURA ....................................................................................... 212 4 PROCESSO DE ACLIMATIZAÇÃO DE PLANTAS CULTIVADAS IN VITRO ................ 213 5 PROBLEMAS ASSOCIADOS AO CULTIVO IN VITRO DE PLANTAS ............................ 214 RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 217 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 218 TÓPICO 3 — TÉCNICAS DE MICROPROPAGAÇÃO DE PLANTAS ...................................221 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 221 2 MICROPROPAGAÇÃO DE PLANTAS ...................................................................................... 221 3 CULTURA DE ÁPICES CAULINARES E MICROENXERTIA ............................................... 222 4 CULTURA DE GEMAS LATERAIS OU AXILARES ................................................................ 223 5 CULTURA DE SEGMENTOS ISOLADOS DE RAIZ .............................................................. 224 6 CULTURA DE EMBRIÕES ZIGÓTICOS ................................................................................... 225 7 CULTURA DE CALLUS .................................................................................................................. 227 8 CULTURA DE CÉLULAS OU SUSPENSÃO CELULAR ......................................................... 229 9 CULTURA DE PROTOPLASTOS ................................................................................................ 230 10 EMBRIOGÊNESE SOMÁTICA .................................................................................................. 231 11 SEMENTES SINTÉTICAS OU SEMENTES SOMÁTICAS .................................................. 233 RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 235 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 236 TÓPICO 4 —LEGISLAÇÃO BRASILEIRA DE SEMENTES E MUDAS ................................. 237 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 237 2 LEGISLAÇÃO BRASILEIRA DE SEMENTES E MUDAS ...................................................... 237 3 LEI FEDERAL N° 10.711/2003 ........................................................................................................ 239 3.1 REGISTRO NACIONAL DE SEMENTES E MUDAS (RENASEM) .................................... 240 3.2 REGISTRO NACIONAL DE CULTIVARES (RNC) ............................................................... 242 3.3 PRODUÇÃO E CERTIFICAÇÃO DE SEMENTES E MUDAS ............................................. 242 3.4 FISCALIZAÇÃO DA PRODUÇÃO ......................................................................................... 243 3.5 COMISSÕES DE SEMENTES E MUDAS ................................................................................ 243 4 DECRETO FEDERAL N° 5.153/2004 ............................................................................................. 244 5 NORMAS E INSTRUMENTOS LEGAIS COMPLEMENTARES .......................................... 246 6 SEMENTES OU MUDAS COM ORGANISMOS GENETICAMENTE MODIFICADOS (OGM) ................................................................................................................ 248 7 SEMENTES E MUDAS PARA O SISTEMA DE PRODUÇÃO ORGÂNICA ...................... 248 RESUMO DO TÓPICO 4................................................................................................................... 253 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 255 REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 256 1 UNIDADE 1 — REPRODUÇÃO VEGETAL OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de: • identificar a estrutura floral, o sistema sexual de reprodução das plantas e as etapas do desenvolvimento da estrutura floral; • compreender o funcionamento da formação dos gametas, da floração, do processo de polinização e da biologia reprodutiva das plantas; • caracterizar as fases do ciclo de vida das plantas e sua influência sobre a reprodução vegetal; • reconhecer os diferentes estágios de formação das mudas a partir de sementes, envolvendo as etapas da germinação e os padrões de desenvolvimento inicial das plântulas (emergência), bem como os processos de dormência; • conhecer os processos biológicos envolvidos na propagação sexuada e vegetativa de plantas; • caracterizar as vantagens e desvantagens da propagação sexuada e assexuada; • identificar os fatores que influenciam a produção de sementes e de mudas; • compreender a importância do processo de propagação de plantas e de produção de mudas para as atividades agropecuárias. 2 PLANO DE ESTUDOS Esta unidade está dividida em três tópicos. No decorrer da unidade você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado. TÓPICO 1 – BIOLOGIA DA REPRODUÇÃO DE PLANTAS TÓPICO 2 – PROPAGAÇÃO SEXUADA E ASSEXUADA DE PLANTAS TÓPICO 3 – PRODUÇÃO DE SEMENTES E DE MUDAS Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações. CHAMADA 3 TÓPICO 1 — UNIDADE 1 BIOLOGIA DA REPRODUÇÃO DE PLANTAS 1 INTRODUÇÃO Neste primeiro tópico, serão abordados os aspectos relacionados com a reprodução das plantas, discutindo temas relacionados com a anatomia, biologia e ecologia da reprodução vegetal. Esses conhecimentos têm o objetivo de fornecer a base teórica para compreender a importância da reprodução sexuada e asse- xuada de plantas na natureza, bem como as formas e técnicas utilizadas para a produção de sementes e mudas utilizadas nos sistemas de produção de plantas anuais e de plantas perenes. Deseja-se que os assuntos abordados possam fornecer conceitos e com- preensões básicas sobre a reprodução de plantas, permitindo uma análise das estruturas de multiplicação vegetal e a sua importância ecológica e agronômica. Bons estudos! 2 EVOLUÇÃO DAS PLANTAS Os mais antigos fósseis de seres vivos foram encontrados em rochas da região noroeste da Austrália, com cerca de 3,5 bilhões de anos, sendo registros de microrganismos filamentosos semelhantes a bactérias. Já os primeiros organis- mos fotossintetizantes apareceram há cerca de 3,4 bilhões de anos. Os organismos autotróficos foram responsáveis por alterar as condições da atmosfera, possibili- tando o início da ocupação do ambiente terrestre pelas plantas há aproximada- mente 450 milhões de anos (RAVEN; EVERT; EICHHORN, 2014). As embriófitas representam todas as plantas, desde as briófitas até as an- giospermas, que compartilham características importantes, dentre elas a orga- nização de embriões multicelulares. As briófitas representam o primeiro grupo de plantas terrestres que vivem em ambientes úmidos. Durante o processo de evolução das plantas, três processos foram importantes para possibilitar as adap- tações à vida nos ambientes terrestres: (1) a organização de estruturas de pro- teção para os embriões; (2) um sistema de condução e de comunicação a partir do desenvolvimento de tecidos vasculares (traqueófitas ou plantas vasculares); e (3) a forma de reprodução através de estruturas especializadas com sementes (espermatófitas ou plantas que produzem sementes) (Figura 1). Finalmente, nas angiospermas, a formação de órgãos como flores e frutos (SADAVA et al., 2009), resultou no grupo de plantas com a maior diversidade de espécies e com a maior importância para a produção agropecuária. 4 O sistema moderno de classificação e de nomenclatura dos seres vivos foi or- ganizado com base nos princípios de nomenclatura estabelecidos pelo naturalista sueco Carl von Linneaeus (1707-1778), no Século XVIII. Ele definiu um sistema binomial, em que os dois nomes que identificam uma espécie são descritos em latim. No entanto, o Código Internacional de Nomenclatura Botânica (CINB) surgiu durante o I Congresso Internacional de Botânica (Paris/França, 1867). Neste evento,o naturalista Alphonse de Candole liderou as discussões e a aprovação das Leis de Nomenclatura Botânica. Atualmente, esses critérios e o CINB são mais aperfeiçoados, completos e minuciosos, sendo que as atualizações são publi- cadas na revista científica TAXON, veículo oficial da Associação Internacional de Taxonomia de Plantas. FIGURA – PUBLICAÇÃO “SISTEMA NATURAL” E IMAGEM DE CARL VON LINNEAEUS FONTE: <https://bit.ly/32riwbW>. Acesso em: 8 maio 2020. IMPORTANT E 5 FIGURA 1 – A EVOLUÇÃO DAS PLANTAS (*MAA – MILHÕES DE ANOS ATRÁS) IMPORTANT E Veja os exemplos de classificação botânica do milho (Quadro 1) e da rosa (Figura 2). QUADRO 1 – CLASSIFICAÇÃO BOTÂNICA DO MILHO CATEGORIA TÁXON DESCRIÇÃO Reino Plantae Organismos principalmente terrestres, com clorofilas a e b contidas em cloroplastos, esporos protegidos e embriões multicelulares dependentes nutricionalmente. Filo Anthophyta Plantas vasculares com sementes e flores, óvulos contidos em um ovário e polinização indireta (Angiospermas). Classe Monocotyle-doneae Embrião com um cotilédone, partes florais geralmente em trios e muitos feixes vasculares dispersos no caule (Monocotiledôneas). Ordem Poales Folhas fibrosas, redução e fusão nas partes florais. Família Poaceae Caules ocos e flores esverdeadas reduzidas, fruto do tipo aquênio especializado (cariopse), (Gramíneas). Gênero Zea Plantas robustas, com cachos de flores separados, estaminados e carpelados, e com cariopse carnosa. Espécie Zea mays Milho. FONTE: Adaptado de Raven, Evert e Eichhorn (2014) FONTE: Taiz et al. (2017, p. 3) 6 FIGURA 2 – CLASSIFICAÇÃO BOTÂNICA DA ROSA NOTA Coevolução é o processo de interdependência entre duas ou mais espécies, em decorrência de relações ecológicas associadas entre elas. Assim, é um processo de evolução simultânea, em que as diversas espécies possuem interações entre si de diversas formas, influenciando as suas vidas e a de seus descendentes, de forma a coexistir no mes- mo meio onde habitam. FONTE: Adaptado de <https://o.quizlet.com/bMkTDuy6.kT8eup8sZZDvQ.jpg>. Acesso em: 3 jun. 2020. As plantas, assim como os demais grupos de seres vivos, possuem an- cestrais aquáticos, mas se diversificaram ocupando diversos ambientes e apre- sentando diferenças nos ciclos de vida e de reprodução. Assim, o sucesso evolu- cionário envolve estratégias reprodutivas e a possibilidade de coevolução com outros grupos de seres vivos. Esse processo coevolutivo foi e é importante nas angiospermas, em que a evolução floral é um exemplo dessa dinâmica de intera- ção entre animais e plantas, principalmente na relação com agentes polinizado- res. Nesse sentido, é importante conhecer quais partes formam a estrutura floral e como ocorre a formação dos gametas nas plantas. 7 3 ESTRUTURA FLORAL No aspecto anatômico, as estruturas que formam as flores (ou seja, os ver- ticilos ou peças florais) têm como origem folhas que foram modificadas ao longo do processo de evolução. “A flor é conceituada como um ápice caulinar especializado ou um ramo lateral com entrenós curtos e com apêndices homólogos às folhas, com modifi- cações para as funções reprodutivas, compostas de sépalas, pétalas, estames e carpelos” (TEIXEIRA; MARINHO; PAULINO, 2014, p. 46). As flores podem se apresentar isoladas (solitárias) ou agrupadas em inflo- rescências. Uma parte importante da estrutura que forma a flor é o receptáculo, sendo um eixo dilatado (que corresponde a parte final do pedúnculo), “em que as partes ou verticilos florais se encontram conectados e arranjados de acordo com padrões específicos de filotaxia” (TEIXEIRA; MARINHO; PAULINO, 2014, p. 47). O pedúnculo é a estrutura que une a estrutura floral ao caule. Em algumas espécies, o desenvolvimento do receptáculo (morango, maçã, pera, entre outros) ou do pedúnculo (caju, entre outros) dá origem à estrutura carnosa que forma os frutos, também chamados de pseudofrutos. NOTA Filotaxia é a forma ou arranjo como os verticilos florais estão apresentados e organizados em uma flor de determinada espécie vegetal. Esse arranjo pode conter apenas alguns ou todos os verticilos florais (cálice, corola, androceu e gineceu), apresentando pa- drão desde simétrico à irregular. Na maior parte das angiospermas, as flores apresentam estrutura floral completa (Figura 3). Porém, esses verticilos florais podem ou não estar presentes e podem exercer diversas funções. De forma didática, uma flor completa apresen- ta quatro partes (VIEIRA; FONSECA, 2014): Cálice. Corola. Androceu. Gineceu. 8 FIGURA 3 – ESTRUTURA DA FLOR COMPLETA DE UMA PLANTA ANGIOSPERMA FONTE: Taiz et al. (2017, p. 614) e <https://bit.ly/3bYz4vm>. Acesso em: 5 jan. 2020. O perianto é o conjunto de estruturas de proteção e de atração da flor (cá- lice e corola), sendo formado por partes estéreis, localizando ao redor (peri) das demais parte da flor (anthos). O perianto pode se apresentar com os elementos livres (dialissépalo ou dialipétalo) ou unidos entre si (gamossépalo ou gamopéta- lo) (VIEIRA; FONSECA, 2014). 3.1 CÁLICE O cálice, que se encontra na parte mais externa da flor, é formado pelo conjunto das sépalas. Essas estruturas têm a função de proteção do demais ver- ticilos florais, podendo ainda compor a estrutura de atração de polinizadores. Também podem conter diversos tipos de estruturas secretoras, e em algumas flo- res podem estar ausentes ou pouco visíveis. 9 Em algumas famílias (Liliaceae — tulipas e lírios, entre outras), as sépalas podem se apresentar coloridas, semelhantes às pétalas. Em outras espécies, as sépalas (pupunha — Bactris spp.) e também as pétalas (goiaba serrana — Acca sellowiana) podem ser carnosas, servindo de fonte de alimentação para a atração de polinizadores (TEIXEIRA; MARINHO; PAULINO, 2014). 3.2 COROLA A corola é constituída pelo conjunto das pétalas, localizando-se interna- mente ao cálice. Possui função principalmente atrativa para polinizadores, sendo, muitas vezes, a estrutura visualmente mais colorida e chamativa da flor. Existe uma grande diversidade de cores, texturas, formatos e fragrâncias. Em algumas espécies vegetais, as pétalas podem assumir a função pro- tetora (quando na ausência das sépalas ou quando presentes em tamanho dimi- nuto). Nas flores polinizadas por animais, a anatomia da pétala está associada à atração, podendo ser pelo olfato (liberação de aromas a partir de glândulas se- cretoras) e pelo aspecto visual (relacionado com a forma, a coloração e ao brilho, através da absorção e reflexão de luz). Alguns grupos de plantas (Orchidaceae — orquídeas, entre outras) pos- suem pétalas adaptadas para atração de polinizadores muito específicos. No caso de flores polinizadas pelo vento ou pela água, a atração não é um dispositivo importante, razão em que muitas espécies não apresentam cálice ou corola aparentes, ou quando presentes, estão em tamanho reduzido, permitindo assim a exposição dos verticilos florais relacionados com a reprodução (estames e carpelos) (TEIXEIRA; MARINHO; PAULINO, 2014). NOTA Em algumas famílias de angiospermas, pode-se encontrar um outro verticilo floral entre a corola e o androceu, chamado de corona. 3.3 ANDROCEU O androceu é o verticilo floral constituído pelo conjunto de estames. De origem grega (andros, “masculino”, e oikos, “família” ou “casa”), o androceu cor- responde à estrutura masculina da flor. Os estames são formados pelo filete e pelas anteras. 10 O filete é a estrutura que sustenta as anteras, dispondo-as para que ocorra a distribuição dos grãos de pólen. As anteras são a parte mais alargada dos esta- mes, em que são formados os grãos de pólen. Os grãos de pólen são os gametas masculinos das plantas. O número de estames pode ser variável nas flores com androceu, contendo de um até dezenas, dependendo da espécie vegetal (VIEIRA; FONSECA, 2014). Os estames podem apresentar uma grande diversidade de tamanho, nú- mero e formato, características estasassociadas à dispersão dos grãos de pólen. A variabilidade de estruturas morfológicas das anteras entre os grupos de plantas complementa essa função de dispersão dos gametas masculinos. Os estames também podem conter nectários e produção de aromas, como estratégia para a atração de polinizadores. Em muitas situações, o pólen é um recurso floral importante para a ali- mentação dos visitantes florais (TEIXEIRA; MARINHO; PAULINO, 2014). Os grãos de pólen transportam a informação genética, além de servir de fonte de dieta de vários grupos de animais (insetos, aves e mamíferos). Assim, essas duas funções são exclusivas, nas quais os grãos de pólen usados para a alimentação não terão importância reprodutiva (AGOSTINI; LOPES; MACHADO, 2014). DICAS O padrão de ornamentação da exina (camada externa do grão de pólen) é muito diversificado e é utilizado como estratégia de identificação taxonômica. Essas características são visualizadas utilizando técnicas de microscopia (Figura 4), sendo estes estudos chamados de palinologia. As coleções de grãos de pólen utilizadas para estu- dos são chamadas de palinotecas. Para conhecer mais sobre a palinoteca do Instituto de Botânica da USP, acesse: https:// www.infraestruturameioambiente.sp.gov.br/institutodebotanica/palinologia/. 11 FIGURA 4 – DIVERSOS TIPOS (FORMAS E TAMANHOS) DE GRÃOS DE PÓLEN FONTE: <https://m.media-amazon.com/images/I/51-ZIWhV6fL.jpg>. Acesso em: 8 maio 2020. 3.4 GINECEU O gineceu corresponde à parte feminina da flor, sendo constituído pelo carpelo. Também de origem grega (gyne, “feminino”, e oikos, “família” ou “casa”), é o termo coletivo para as diversas partes que formam este quarto verticilo floral. O pistilo é a unidade do gineceu, formado por um ou mais carpelos, contém o ovário, o estilete e o estigma. No ovário se encontram os óvulos que são os game- tas femininos, sendo o local onde ocorre a dupla fertilização em formação do em- brião. O estilete é um prolongamento afilado do ovário, por onde o tubo polínico se desenvolve para promover a fertilização. O estigma é a parte apical do pistilo, apresentando estrutura diferenciada para a fixação e germinação dos grãos de pólen (VIEIRA; FONSECA, 2014). O ovário pode conter um ou mais lóculos, que podem estar presentes um ou vários óvulos. O estigma apresenta uma grande diversidade de tamanhos e formas, é responsável pela recepção e fixação dos grãos de pólen. Porém se en- contra receptivo apenas durante um determinado período de tempo, podendo apresentar secreção fluida (estigma receptivo úmido) ou superfície estigmática seca (estigma receptivo seco). Ainda com relação ao gineceu, a posição do ová- rio em relação ao receptáculo é critério de classificação e está relacionada com a formação dos frutos (Figura 5). O ovário pode ser súpero (hipógina), quando lo- calizado totalmente livre na extremidade do eixo floral; ovário semi-ínfero (perí- 12 gina), quando o perianto e os estames estão em uma expansão do receptáculo que se localiza acima dos carpelos; e ovário ínfero (epígina), onde o receptáculo en- globa parte da estrutura dos carpelos (TEIXEIRA; MARINHO; PAULINO, 2014). FIGURA 5 – POSIÇÃO DO OVÁRIO NAS FLORES FONTE: Adaptado de Karasawa (2009) 4 SISTEMA SEXUAL DE REPRODUÇÃO DAS PLANTAS As flores perfeitas, bissexuais ou hermafroditas possuem o androceu e o gineceu funcionais, sendo essa condição chamada de monoclinia (flor monócli- na). A ausência ou esterilidade (não funcionalidade) de um dos órgãos reproduti- vos resultam em flores unissexuadas, condição denominada de diclinia (flor dícli- na). Essas flores unissexuadas podem ser estaminadas quando possuem apenas o androceu funcional e são chamadas pistiladas ou carpelares quando possuem apenas o gineceu funcional. As flores estéreis são aquelas em que os dois órgãos reprodutivos das plantas estão ausentes ou se encontram em condição não fun- cional (Figura 6) (VIEIRA; FONSECA, 2014; OLIVEIRA; MARUYAMA, 2014). FIGURA 6 – ESTRUTURA DA FLOR COMPLETA DE UMA PLANTA ANGIOSPERMA E SUAS VARIAÇÕES FONTE: Adaptado de Vieira e Fonseca (2014) 13 Plantas com flores unissexuais podem ser monoicas ou dioicas: • Plantas monoicas são plantas que apresentam flores masculinas e flores fe- mininas no mesmo indivíduo, porém, em estruturas separadas. O milho e o pêssego são exemplos de plantas monoicas. • Plantas dioicas são aquelas em que as flores masculinas e as flores femininas se encontram em indivíduos diferentes. Também são identificadas como plan- tas masculinas (macho) e plantas femininas (fêmea). O kiwi e a araucária são exemplos de plantas dioicas. • Plantas trioicas são aquelas que apresentam os três tipos florais (flores esta- minadas, flores pistiladas e flores hermafroditas) em indivíduos diferentes. O mamoeiro é um exemplo de planta trioica. As flores unissexuais de plantas mo- noicas ou dioicas podem apresentar-se muito semelhantes entre si (mimetismo floral) ou ser muito distintas, com formato e tamanho diferenciados (VIEIRA; FONSECA, 2014). Existem diversas outras possibilidades de combinações de sistemas se- xuais de plantas, que envolvem um ou mais indivíduos de uma mesma espécie. Assim, podem ser identificados em indivíduos que apresentam flores unissexuais e hermafroditas na mesma planta. Exemplos desse tipo de plantas podem ser (VIEIRA; FONSECA, 2014): • Ginomonoicia: a presença de flores pistiladas e hermafroditas na mesma planta. • Andromonoicia: a presença de flores estaminadas e hermafroditas na mesma planta. • Ginodioicia: a presença de flores pistiladas e hermafroditas em plantas diferentes. • Androdioicia: a presença de flores estaminadas e hermafroditas em plantas dife- rentes. Ainda se destaca a poligamia, caracterizada pela presença de todos os morfos florais (formas sexuais) em um mesmo indivíduo (VIEIRA; FONSECA, 2014). Ou seja, as plantas polígamas apresentam flores monóclinas e díclinas no mesmo indivíduo (EMBRAPA, 2020). ATENCAO Nas angiospermas que vivem na atualidade observa-se uma grande diversi- dade de estratégias reprodutivas. A maioria das espécies é formada por plantas com flores hermafroditas (72%). Cerca de 11% das plantas possuem flores unissexuadas, sendo que 7% são monoicas e 4% dioicas. As demais formas de dimorfismo sexual (ginomonóicas e andromonóicas) repre- sentam 7%, enquanto as espécies com ginodiocia e androdioicia compõem cerca de 10% (KARASAWA, 2009). 14 5 ETAPAS DO DESENVOLVIMENTO DA ESTRUTURA FLORAL O início do desenvolvimento floral envolve a modificação ou transição do meristema vegetativo para um meristema reprodutivo, sendo uma drástica mu- dança no padrão de formação da planta (TEIXEIRA; MARINHO; PAULINO, 2014). O processo de desenvolvimento e formação da estrutura floral envolve diversas etapas que ocorrem em sequência ordenada e controlada. Essa sequên- cia de eventos é chamada de transição floral, resultando em profundas mudanças nos padrões de morfogênese (mudanças de forma) durante o desenvolvimento vegetal. De acordo com VAZ; SANTOS; ZAIDAN (2004), os eventos de transição floral são: • Indução floral. • Evocação floral. • Desenvolvimento floral (Iniciação floral e Desenvolvimento ou Diferenciação floral). • Floração. O primeiro estágio é a indução floral, sendo marcado pelos estímulos in- ternos (hormonais, nutricionais, ritmos circadianos, açúcares, entre outros) e os estímulos externos ou fatores do meio (fotoperíodo, radiação, temperatura, dis- ponibilidade de água, entre outros). Durante a indução floral, não se observam mudanças estruturais no me- ristema apical das gemas, mas este período marca a mudança de um estado ve- getativo para a capacidade de produzir estruturas reprodutivas no meristema apical. A indução floral refere-se aos eventos que sinalizam à planta a alteração do desenvolvimento (VAZ; SANTOS; ZAIDAN, 2004). A evocação floral (alguns autores também identificam esta fase como ini- ciação floral) é o momento emque ocorrem as primeiras alterações anatômicas no meristema, modificando sua forma e padrão de desenvolvimento. Representa o momento quando o meristema se reorganiza para a formação das estruturas florais, em vez de formar folhas e ramos. A partir desta fase, imagens de microscopia eletrônica de varredura per- mitem acompanhar as etapas de formação da estrutura floral. Durante a inicia- ção, as células ainda se encontram indiferenciadas e o controle genético e hormo- nal atuam no direcionamento dos eventos de formação (ontogênese). A evocação floral resulta na diferenciação morfológica (na forma) e funcional (no metabolis- mo) das células do meristema, possibilitando o desenvolvimento da(s) flor(es) ou da(s) inflorescência(s) (VAZ; SANTOS; ZAIDAN, 2004). A estruturação mais complexa do meristema caracteriza o desenvol- vimento floral, em que já é possível identificar o início do desenvolvimento de estruturas da estrutura floral. Assim, o meristema que anteriormente era vege- 15 tativo, agora segue uma nova programação de desenvolvimento (resultando na expressão floral, que é o processo em que vai ocorrendo a diferenciação celular). O desenvolvimento floral possui duas etapas fisiologicamente distintas: a iniciação floral e o desenvolvimento (ou diferenciação) floral (VAZ; SANTOS; ZAIDAN, 2004). Conforme esses autores, a iniciação floral envolve os eventos de atividade celular além da estrutura do meristema, enquanto o desenvolvimento floral (ou diferenciação floral) resulta na formação dos verticilos ou peças florais (cálice, corola, estames e pistilo). A formação dos órgãos ou verticilos florais envolve a etapa final do pro- cesso de desenvolvimento e formação da estrutura floral. A partir do final desta etapa, as peças florais estão completamente desenvolvidas e os gametas estão aptos a fecundação. A floração é a última etapa, em que ocorre a abertura das flores, com a exposição das peças florais (sépalas, pétalas, estames e carpelos), liberação dos grãos de pólen e a receptividade do estigma para que ocorra a polinização. De forma geral, a sequência de formação das peças florais inicia pela formação das sépalas, seguida pelas pétalas, estruturas que se relacionam com a proteção e atração. Posteriormente, se formam os estames, e, finalmente, o pistilo (RAVEN; EVERT; EICHHORN, 2014; TAIZ et al., 2017). O processo de desenvolvimento e formação da estrutura floral envolve um controle químico hormonal e de outros compostos químicos sinalizadores, além da capacidade de resposta às alterações ambientais (luz, temperatura, água, entre outros). Como existe um controle genético sobre todos os processos do desenvol- vimento e do metabolismo vegetal, durante a formação da estrutura floral não é diferente. O modelo atual de compreensão do controle genético na formação dos verticilos florais envolve cinco classes de genes (identificados pelas letras A, B, C, D e E), sendo conhecido como modelo ABCDE do desenvolvimento floral (RAVEN; EVERT; EICHHORN, 2014). Segundo esse modelo, as sépalas são formadas a partir da expressão dos genes das classes A e E. As pétalas são formadas quando são expressas conjun- tamente as classes de genes A, B e E. Quando os genes das classes B, C e E são expressos há a formação dos estames na estrutura floral. Para a formação dos carpelos, conforme este modelo, é necessária a expres- são das classes de genes C e E (Figura 7). A formação dos óvulos (gameta feminino) ocorre a partir da expressão dos genes D. Porém, como se observa na Figura 7, de- pendendo do grupo de plantas esse modelo apresenta algumas variações. 16 FIGURA 7 – MODELO ABCDE DE FORMAÇÃO DOS VERTICILOS FLORAIS (* SIGLAS INDICAM OS GENES ENVOLVIDOS) FONTE: Adaptado de Wang et al. (2019) 6 FORMAÇÃO DOS GAMETAS MASCULINOS E FEMININOS O ciclo de vida sexual das plantas envolve a alternância entre o desen- volvimento da planta (esporófito) diploide e a geração dos gametas haploides. A formação dos gametas nas plantas ocorre de forma sazonal, em períodos do ano mais favoráveis à polinização, de acordo com cada espécie e habitat. Um outro aspecto importante é que a fase reprodutiva (adulta) se estabe- lece somente após a planta passar pela fase juvenil (Figura 8), como será discutido mais adiante. A organização desta etapa do ciclo fenológico é muito importante para determinar o sucesso reprodutivo dos indivíduos de uma população (OTÁ- ROLA; ROCCA, 2014). FIGURA 8 – MUDANÇAS DE FASE DO CICLO VEGETATIVO PARA REPRODUTIVO EM ARABIDOP- SIS THALIANA FONTE: Taiz et al. (2017, p. 594) 17 A formação dos gametas nas plantas envolve os processos de meiose e de mitose que ocorrem no interior das estruturas masculinas da flor, as anteras (mi- croesporângio), originando os grãos de pólen (micrósporo ou microgametófito). Cada grão de pólen é uma célula haploide (n), contendo o núcleo do tubo (célula vegetativa) e a célula generativa (que posteriormente se divide e formará os dois núcleos ou células espermáticas) (Figura 9). FIGURA 9 – FORMAÇÃO DOS GAMETAS MASCULINO E FEMININO DE UMA ANGIOSPERMA FONTE: Taiz et al. (2017, p. 626) Esses mesmos processos de meiose e de mitose ocorrem no interior das estruturas femininas da flor, no ovário (megaesporângio), formando o óvulo (me- gásporo ou megagametófito), contendo as células de forma organizada no saco embrionário. Nas angiospermas, o arranjo mais comum das células no saco embrioná- rio é o polygonum, estando organizado em 8 células (ou núcleos) femininas que fi- cam organizadas em posições específicas: 3 células antípodas (na parte superior), 2 núcleos polares (no centro) e as 2 células sinérgides e a oosfera (na parte basal do saco embrionário) (Figura 9). 7 FLORAÇÃO A floração, florescimento ou antese é o estádio fenológico relacionado com a abertura da estrutura floral, exposição das peças e liberação do gameta masculino para a recepção e fixação no estigma. A antese é o momento em que ocorre a dispersão dos grãos de pólen e a receptividade do estigma. No contexto da fenologia, a floração é o período com- 18 preendido entre o início da formação dos botões florais até a senescência das flores, que pode ser de um indivíduo, de uma população ou de uma comunidade. Um outro conceito importante está relacionado com a intensidade da flo- ração, importante nas áreas de cultivos agrícolas. Neste sentido, de acordo com a espécie vegetal envolvida, a floração pode ser separada em: Início da floração (abertura dos primeiros botões florais). Plena floração (cerca de 50% das flores abertas). Final da floração (senescência e queda das pétalas e das outras peças florais). O florescimento de muitas espécies de plantas apresenta efeito relaciona- do ao fotoperíodo (comprimento de horas de luz do dia). A luz apresenta efeito também da irradiância (quantidade de fótons) e da composição espectral ou com- primento de onda (qualidade). Esse controle do florescimento deve-se à percepção da luz vermelha e ver- melha distante através dos fitocromos. Em resposta ao fotoperíodo, as plantas podem ser classificadas em (VAZ; SANTOS; ZAIDAN, 2004; TAIZ et al., 2017): • Plantas de dias curtos. • Plantas de dias longos. • Plantas neutras ou indiferentes. As plantas de dias curtos (PDC) são espécies que florescem quando o com- primento da noite excede um período crítico de escuro. Nessas plantas, quando cultivadas sob dias curtos, a interrupção do período de escuro por um breve perí- odo de iluminação (quebra o efeito do escuro) impede o florescimento. As plantas de dias longos (PDL) são espécies que florescem quando o comprimento da noite é mais curto que um determinado período crítico. Nessas plantas, quando cultivadas sob dias curtos, a interrupção do período de escuro por um breve período de iluminação (quebra o efeito do escuro) induz o floresci- mento (Figura 10). As plantas neutras, indiferentes ou autônomas não tem efeito do fotope- ríodo sobrea regulação do florescimento, que é controlado por outras condições (VAZ; SANTOS; ZAIDAN, 2004). TÓPICO 1 —BIOLOGIA DA REPRODUÇÃO DE PLANTAS 19 FIGURA 10 – REGULAÇÃO FOTOPERIÓDICA DO FLORESCIMENTO, EFEITO SOBRE AS PLANTAS (A) E EFEITO DO PERÍODO DE ESCURO (B) FONTE: Taiz et al. (2017, p. 600) UNIDADE 1 —REPRODUÇÃO VEGETAL 20 O florescimento de muitas espécies de plantas também apresenta efeito relacionado à temperatura. Esse processo pelo qual a exposição às condições es- pecíficas de temperatura (frio) torna a planta competente para florescer é conhe- cido como vernalização (do latim, vernus, que significa primavera). A necessidade de vernalização é comum em espécies anuais de inverno, como o trigo, o centeio, a cevada e a aveia (semeadas durante o outono e que florescem na primavera seguinte), e em algumas plantas bianuais (que formam um caule curto em for- ma de roseta, durante a primeira estação (vegetativa) e que florescem na próxi- ma estação), como o rabanete, o aipo e a cenoura. Mesmo após a vernalização, a planta precisa ser submetida ao estímulo do fotoperíodo, geralmente dias longos (ou noites curtas), para estimular a floração. Esse mecanismo possibilita que as plantas não floresçam de forma prematura em resposta à pequenos aumentos de temperatura no outono ou inverno. Diferentemente do efeito fotoperiódico (per- cebido pelos fitocromos das folhas), a percepção da temperatura (vernalização) ocorre nas células do meristema apical (RAVEN; EVERT; EICHHORN, 2014). 8 POLINIZAÇÃO E BIOLOGIA REPRODUTIVA Como as plantas não apresentam mobilidade, dependem dos vetores bi- óticos (seres vivos) ou abióticos (vento ou água) para promover a polinização, evento fundamental para que ocorra o processo de fertilização e a reprodução se- xuada. Assim, como não podem escolher os parceiros reprodutivos, a reprodução sexuada das plantas depende diretamente da qualidade do pólen que chega ao estigma (OLIVEIRA; MARUYAMA, 2014). Por essa razão, as plantas desenvolve- ram diversas estratégias para influenciar o processo de transporte dos grãos de pólen, a polinização e a fertilização dos óvulos. Assim, a biologia reprodutiva, o sistema sexual, a anatomia da estrutura floral e as demais condições que envol- vem a biologia floral regulam o processo de reprodução sexuada nas diversas espécies de plantas. O número, o arranjo e a forma como os órgãos florais estão apresenta- dos definem o aspecto geral da flor, o que apresenta grande importância para a taxonomia (classificação botânica) e no contexto ecológico, principalmente, com relação aos processos de polinização (TEIXEIRA; MARINHO; PAULINO, 2014). No aspecto ecológico, as flores são identificadas como fontes de recursos para os agentes polinizadores. Entre os principais recursos florais coletados pelos agentes de polinização estão (AGOSTINI; LOPES; MACHADO, 2014): • Pólen. • Néctar. • Óleos florais. • Tecidos florais (sépalas, pétalas, anteras e/ou carpelos, podendo ser também o receptáculo). • Resinas, ceras, gomas e fragrâncias ou aromas (recursos florais não nutritivos). TÓPICO 1 —BIOLOGIA DA REPRODUÇÃO DE PLANTAS 21 Além dos recursos florais, as flores e inflorescências podem servir de pro- teção (por exemplo, a inflorescência da figueira que abriga uma espécie de ves- pa), como ambiente de encontro (territorialidade entre beija-flores) ou como local de predação (aranhas, louva-Deus, entre outros), possibilitando a polinização du- rante esses eventos ecológicos. A polinização é o processo de transferência dos grãos de pólen das anteras para o estigma receptivo das flores (PETRI, 2002; RAVEN; EVERT; EICHHORN, 2014). Dessa forma, quando realizada por animais, a polinização é considerada uma interação ecológica mutualista, proporcionando benefícios tanto para a planta (re- produção) quanto para o agente polinizador (recursos florais) (AGOSTINI; LOPES; MACHADO, 2014). O polinizador é o agente responsável por realizar a transferên- cia do pólen das anteras até o estigma no pistilo (PETRI, 2002). Agentes poliniza- dores podem ser o vento, a água ou animais, como estudaremos mais adiante. Para maximizar as condições para a sobrevivência e sucesso reprodutivo, os parceiros de interação necessitam de um equilíbrio entre os custos e os benefícios. Nas flores polinizadas por animais, a anatomia da flor está associada à atração, podendo ser pelo olfato (aromas), pelo aspecto visual (forma, coloração e brilho) e pelos recursos florais disponíveis (pólen, néctar, óleos, tecidos florais ou outros recursos não nutritivos). Nas flores polinizadas pelo vento ou pela água, a estrutura floral deve privilegiar estes agentes de polinização, razão em que mui- tas espécies não apresentam cálice ou corola, ou quando presentes, estão em ta- manho reduzido, permitindo a exposição dos verticilos florais relacionados com a reprodução (estames e carpelos) (TEIXEIRA; MARINHO; PAULINO, 2014). Diversas condições afetam a eficiência e o sucesso do processo de poli- nização, além da valoração e da dependência do serviço de polinização (WO- LOWSKI et al., 2019). Por exemplo, as abelhas africanas (Apis mellifera) não são eficientes na polinização de flores de maracujazeiro, que é efetuada por maman- gavas (Bombus sp., entre outras). Outro exemplo pode ser verificado em relação às flores da macieira e da pereira, que apresentam limitação de recursos florais e menor atratividade em comparação com outras espécies cultivadas e nativas presentes nas áreas de cultivo durante a floração, condição esta que necessita de adequações de manejo das colmeias para promover uma polinização eficiente nos pomares comerciais. UNIDADE 1 —REPRODUÇÃO VEGETAL 22 Entre as condições que afetam a eficiência e o sucesso do processo de po- linização destacam-se (AGOSTINI; LOPES; MACHADO, 2014): • Presença do visitante floral com conformação corporal correta e eficiente para a polinização. • Período e horário de forrageamento (visita floral) compatível com a abertura floral. • Flores com recursos florais atrativos e disponíveis aos visitantes. • Proximidade das plantas e facilidade de acesso aos visitantes. Além dessas condições apresentadas anteriormente, as condições meteoroló- gicas (temperatura, velocidade dos ventos, chuvas, entre outros) e as práticas de ma- nejo dos cultivos (aplicação de agroquímicos, podas, condução das plantas, distribui- ção e compatibilidade de cultivares polinizadoras, entre outras condições) também interferem no sucesso do processo de polinização e na fertilização das flores. 8.1 SISTEMAS DE REPRODUÇÃO Neste contexto da polinização, dois conceitos são importantes: a poliniza- ção cruzada e a autopolinização. A polinização cruzada se refere à transferência do pólen da antera de uma planta para o estigma de uma outra flor podendo ou não ser da mesma planta. A autopolinização refere-se à transferência dos grãos de pólen da antera para o estig- ma de uma mesma flor (VIEIRA; FONSECA, 2014). Em espécies e cultivares que necessitam obrigatoriamente de polinização cruzada, considera-se autopolinização quando o pólen é transferido entre as flores de uma mesma planta (PETRI, 2002). As plantas que apresentam alta frequência de autopolinização são cha- madas de autógamas, sendo que de forma geral, essas espécies apresentam flores pouco atrativas, sem recursos florais, autocompatibilidade ente os grãos de pólen e o estigma, além de pequena disponibilidade de pólen, porém com elevada fru- NOTA Um estudo realizado com 191 espécies de plantas cultivadas e silvestres que apresentam importância alimentar no Brasil, identificou que 91 apresentam dependência de polinizadores para a produção. Essa taxa de dependência vai desde essencial (incremen- to de 90-100% na produção) até com pouca importância (aumento de 0-10% na produção). Porém, cerca de 35% das culturas que dependem de polinização se encontram na condi- ção de necessidade essencial e mais 24% apresentam alta dependência de polinizadores para umaadequada produção (WOLOWSKI et al., 2019). TÓPICO 1 —BIOLOGIA DA REPRODUÇÃO DE PLANTAS 23 tificação e produção de sementes viáveis. Em geral, plantas autógamas possuem flores cleistógamas (cleistogamia), ou seja, flores de tamanho reduzido, que não se abrem antes da polinização, resultando em autopolinização. As plantas autógamas também apresentam vantagens adaptativas como a independência de polinizadores e a manutenção de genótipos altamente adap- tados ao habitat. Porém, como desvantagens estão a pequena variabilidade ge- nética e a menor tolerância às variações nas condições do meio onde vivem. Já as plantas com elevada frequência de polinização cruzada são chamadas de aló- gamas, possuindo características opostas às plantas autógamas. Neste contexto, plantas alógamas apresentam flores casmógamas (casmogamia), ou seja, flores que expõe seus órgãos florais aos polinizadores, estando mais aptas à polinização cruzada (Quadro 2) (VIEIRA; FONSECA, 2014). QUADRO 2 – CARACTERÍSTICAS DE PLANTAS AUTÓGAMAS E DE PLANTAS ALÓGAMAS Características Autógamas Alógamas Compatibilidade Autocompatível Autocompatível ou Autoincompatível Tamanho das flores Pequeno Grande Recursos florais Ausente ou Presente Presente Maturação do androceu e gineceu Simultâneo Simultâneo ou em épocas distintas Sucesso reprodutivo* Elevado Média a baixo Relação pólen/óvulo Baixa Elevada Hábito de crescimento Mais frequente em plantas herbáceas Mais frequente em plantas lenhosas Ciclo de vida da planta Anuais ou de ciclo curto Perenes ou de ciclo longo *Sucesso reprodutivo: refere-se ao número de flores fertilizadas, resultando em frutos ou ao número de óvulos que se tornam sementes. FONTE: Adaptado de Vieira e Fonseca (2014, p. 29) A polinização cruzada ainda pode ser de dois tipos: a geitonogamia e a xenogamia (Figura 11) (VIEIRA; FONSECA, 2014): • Geitonogamia: quando ocorre a polinização entre flores diferentes de uma mesma planta. • Xenogamia: quando a polinização ocorre entre flores de diferentes plantas de uma mesma espécie. UNIDADE 1 —REPRODUÇÃO VEGETAL 24 FIGURA 11 – FORMAS DE POLINIZAÇÃO EM PLANTAS FONTE: Vieira e Fonseca (2014, p. 28) Embora a geitonogamia é uma estratégia de polinização cruzada, os des- cendentes produzidos são geneticamente semelhantes, como ocorre nas plantas autógamas, pois os gametas masculinos e femininos provêm da mesma planta (VIEIRA; FONSECA, 2014). ATENCAO Com relação à forma de polinização, cerca de 62% das angiospermas são aló- gamas, 17% são autógamas, 12% tem polinização mista e aproximadamente 9% são apomí- ticas (KARASAWA, 2009). As plantas podem apresentar quatro tipos básicos de sistemas de reprodução sexuada (EM- BRAPA, 2020): • Predominantemente autógama: com autofecundação acima de 95%. • Predominantemente alógama: com fecundação cruzada acima de 95%. • Sistema misto: com taxas de autofecundação ou de fecundação cruzada entre 10 e 90%. • Parcialmente apomítica: com ocorrência de apomixia em alguma frequência. TÓPICO 1 —BIOLOGIA DA REPRODUÇÃO DE PLANTAS 25 Ainda relacionado com o processo de polinização cruzada nas flores unis- sexuais, este é um evento obrigatório para que ocorra a transferência dos grãos de pólen até o estigma. Já nas flores hermafroditas, a polinização cruzada pode ser favorecida por algumas estratégias reprodutivas que evitam a autopolinização, como a hercogamia, a dicogamia e a autoincompatibilidade, que podem ocorrer de forma isolada ou simultaneamente, dependendo da espécie vegetal (VIEIRA; FONSECA, 2014): • Hercogamia: resultado de uma barreira física, em que o androceu (estames) e o gineceu (pistilo) se encontram posicionados de modo a não possibilitar a polinização espontânea (por exemplo, o estigma se localiza acima das anteras, evitando a queda direta dos grãos de pólen pela gravidade ou pela deposição acidental por polinizadores). • Dicogamia: resulta em uma barreira temporal, em que o androceu (estames) e o gineceu (pistilo) maturam em épocas diferentes. Assim, os estames podem liberar os grãos de pólen antes do estigma estar receptivo (dicogamia protân- drica). Já a dicogamia protogínica é quando o estigma se encontra receptivo antes da maturação das anteras (queda dos grãos de pólen). De modo geral, das formas de dicogamia, a protoginia é uma estratégia mais eficiente para promover a polinização cruzada; • Autoincompatibilidade (incompatibilidade): resulta em uma barreira de ori- gem genética, em que o reconhecimento dos alelos presentes nos grãos de pólen, permite a fecundação apenas daqueles com alelos distintos daqueles identificados no estigma. De maneira geral, o mecanismo de incompatibilida- de podem ser: autoincompatibilidade gametofítica (em que a presença de ale- los iguais é reconhecida no estigma, impedindo a germinação do pólen ou o crescimento do tubo polínico) e a autoincompatibilidade esporofítica (na qual, de forma independente do genótipo haploide do grão de pólen, as reações de incompatibilidade são determinadas por uma relação de dominância expressa com base no genótipo do estigma receptivo). A autoincompatibilidade esporo- fítica apresenta distribuição menos ampla entre as angiospermas, sendo mais frequente em espécies das famílias Asteraceae, Brassicaceae, entre outras. 8.2 SÍNDROMES DE POLINIZAÇÃO De forma distinta dos animais, as plantas são sésseis, fixas ao solo e não se movimentam para possibilitar a reprodução. Assim, na reprodução sexuada, as trocas genéticas entre os gametas são realizadas entre as flores de uma mesma espécie através de agentes polinizadores. Esses polinizadores podem ser agentes bióticos (animais de diversos grupos) ou por agentes abióticos (vento ou água). Os mecanismos relacionados com a biologia reprodutiva e a interação entre as espécies para promover a polinização cruzada são resultado de diversas adap- tações mutualísticas entre as flores e seus agentes polinizadores, estabelecidas durante milhares de anos. UNIDADE 1 —REPRODUÇÃO VEGETAL 26 Síndrome floral ou síndrome de polinização refere-se ao conjunto de atri- butos florais de uma espécie e que estão relacionados com os agentes polinizado- res. Para determinar a síndrome de polinização de uma determinada espécie, é necessário analisar além da estrutura floral, as características anatômicas e mor- fológicas dos agentes polinizadores, bem como seus hábitos e rotinas de compor- tamento (VIEIRA; FONSECA, 2014). Assim, os atributos florais que compõe cada síndrome floral se apresen- tam como um conjunto de adaptações estruturais das flores às particularida- des dos aparelhos sensoriais e das características anatômicas dos polinizadores (RECH; AVILA JUNIOR; SCHLINDWEIN, 2014). Entre os atributos florais mais utilizados para identificar a síndrome de polinização e os possíveis agentes polinizadores estão (VIEIRA; FONSECA, 2014): • Antese: envolve o período desde a abertura das flores até a senescência, possi- bilitando a visitação floral (forrageamento). • Características da flor: envolve a estrutura anatômica e a conformação das pe- ças florais, principalmente a corola, os estames e o pistilo, sendo que, às vezes, até o cálice pode ser importante. • Emissão de cores e aromas (fragrâncias ou odores): esses atributos estão rela- cionados com a localização e a atração dos polinizadores. • Disponibilidade de recursos florais: a quantidade e a qualidade dos recursos florais disponíveis permitem a recompensa para a visitação floral. Entre as características dos polinizadores mais utilizadas para identificar a síndrome de polinização estão (VIEIRA; FONSECA, 2014): • Biologia: hábito de vida e período de atividade (diurna ou noturno, por exemplo), além da capacidade de percepção e de atração por determinados tipos de flores. • Dimensões e estrutura do aparelho bucal: caracteriza o acesso aos recursos florais, bem como a forma de contato com os órgãos reprodutores das plantas (estames e pistilo).• Estrutura corporal e adaptações: relacionado à forma do corpo e a disponibi- lidade de estruturas nas quais os grãos de pólen podem ser transportados e transferidos (pelos, por exemplo). • Comportamento de visita do polinizador: envolve os hábitos alimentares, a busca de recursos florais, bem como os horários e características de atividade (sexo, idade, frequência, entre outros). Entre as principais síndromes de polinização destacam-se a anemofilia, realizada pelo vento. As flores polinizadas pelo vento apresentam coloração e es- truturas sem atratividade aos visitantes florais, sem recursos florais, geralmente inodoras, com estigmas grandes e expostos, além de ramificados, estames gran- des e expostos, com grande produção de pólen com pequena dimensão (RECH; AVILA JUNIOR; SCHLINDWEIN, 2014). TÓPICO 1 —BIOLOGIA DA REPRODUÇÃO DE PLANTAS 27 No caso de síndromes de polinização efetuadas por animais (zoofilia) des- tacam-se aquelas realizada por abelhas (melitofilia) e por pássaros (ornitofilia). Ve- rifique no Quadro 3, as diversas síndromes relacionadas com a polinização realiza- da por agentes bióticos (animais de diversos grupos) (VIEIRA; FONSECA, 2014). QUADRO 3 – POLINIZADORES, CARACTERÍSTICAS FLORAIS E SÍNDROMES DE POLINIZAÇÃO POLINIZADOR CARACTERÍSTICAS FLORAIS SÍNDRO- ME Grupo Atividade Antese Corola e outras peças florais Cor Odor Recurso floral Nome Besouro Diurno ou noturno Diurna ou noturna Actinomorfa, com os órgãos sexuais expostos ou flores com câmara de polinização Pálida, incluindo esverdeada, branca e creme Suave ou forte à noite Partes florais, incluindo corola e estames Cantarofilia Mosca Diurno Diurna Actinomorfa, aberta e com os órgãos sexuais expostos ou flores armadilhas Pálida, incluindo purpúrea Suave ou forte (pútrido) Néctar e pólen Miofilia / Sapromiio- filia Abelha Diurno Diurna Actinomorfa e aberta ou zigomorfa, tubulosa e com plataforma de pouso Viva, incluindo amarela, azul e lilás (nunca vermelha) Suave Néctar, pólen, óleo, resina ou substâncias odoríferas Melitofilia Borboleta Diurno Diurna Actinomorfa, corola longa tubulosa e na posição ereta Viva, incluindo vermelha Suave Néctar Psicofilia Mariposa Noturno Noturna Actinomorfa, tubulosa (tubo muito longo) e na posição horizontal ou pendente, ou ainda flores longo- calcaradas Pálida, incluindo branca e branco esverdeada Forte (adocicado) Néctar Esfingofilia / Falenofilia Beija- flores e outras aves Diurno Diurna Principalmente actinomorfa, tubulosa e na posição horizontal ou pendente Viva, incluindo vermelha associada à amarela Ausente Néctar Ornitofilia Morcego Noturno Noturna Actinomorfa ou zigomorfa, flor grande, resistente, posicionada fora da folhagem Pálida, prin- cipalmente branca Forte (fruto em decomposi- ção) Néctar Quiropte- rofilia Outros mamíferos (marsu- pial, rato e macaco) Diurno ou noturno Diurna ou noturna Flor grande e resistente Variada Variado Néctar, pólen ou partes florais - FONTE: Adaptado de Vieira e Fonseca (2014) UNIDADE 1 —REPRODUÇÃO VEGETAL 28 9 CICLO DE VIDA DAS PLANTAS Assim, como todos os seres vivos, as plantas passam por distintas fases ao longo de sua vida. Essas fases envolvem uma etapa inicial (germinação), uma fase de crescimento vegetativo (período juvenil), uma fase de maturidade (etapa adulta ou reprodutiva), uma fase de senescência ou envelhecimento e a morte. Acadêmico, esses conhecimentos são importantes tanto para o manejo de cultu- ras agrícolas de interesse, quanto para a realização de práticas de controle eficien- tes de plantas daninhas (espécies invasoras ou indesejáveis). De acordo com o ciclo de vida as plantas podem ser classificadas em três categorias (HARTMANN et al., 2002; VAZ; SANTOS; ZAIDAN, 2004): • Anuais. • Bianuais. • Perenes. As plantas anuais são aquelas que completam seu ciclo de vida, desde a germinação até a morte dentro do período de um ano ou de uma estação (HART- MANN et al., 2002). De forma geral, as plantas anuais possuem estrutura herbá- cea. Como exemplos estão muitas culturas de grãos, como arroz, feijão, milho, soja, trigo, entre outras. As plantas bianuais são plantas que se desenvolvem em um período de tempo maior, requerendo duas estações ou anos para completar o ciclo. Na pri- meira estação, a estrutura vegetativa é formada, sendo que a fase reprodutiva (formação das flores, frutos e ou sementes) se estabelece durante a segunda es- tação e após ocorre a morte (HARTMANN et al., 2002). De maneira geral, essas plantas se apresentam de forma herbácea ou ainda semi-lenhosa. As plantas perenes possuem um ciclo de vida acima de dois anos, repe- tindo o ciclo vegetativo-reprodutivo anualmente. Dessa forma, nestas plantas, verificam-se estruturas que se encontram em fase vegetativa e outras em fase re- produtiva na mesma estação de crescimento. Muitas destas espécies apresentam ciclos regulados por condições climáticas como as baixas temperaturas (espécies de clima temperado) ou como a disponibilidade hídrica (espécies de clima tropi- cal que possuem estação de seca bem definida) (HARTMANN et al., 2002). Como exemplos de culturas agrícolas perenes estão: abacate, banana, caju, cacau, café, laranja, mamão, manga, maçã, entre outras. As plantas perenes também podem ser classificadas de acordo com a es- trutura vegetativa, podendo ser desde herbáceas até lenhosas. As plantas perenes herbáceas produzem brotações que crescem durante a estação favorável (período quente e/ou chuvoso) e entram em senescência durante o inverno ou período de seca. Essas plantas não morrem completamente, permanecendo vivas durante as condições adversas de clima (frio ou seca) através de estruturas especializadas, como raízes e caules, geralmente subterrâneas (bulbos, cormos, rizomas, tubér- TÓPICO 1 —BIOLOGIA DA REPRODUÇÃO DE PLANTAS 29 culos, entre outros). Essas plantas, de modo geral, apresentam porte pequeno. As plantas perenes lenhosas se desenvolvem a partir de ramos e brotações que se en- contram de forma permanente acima do solo. Esses ramos e caules possuem gemas vegetativas que possibilitam o crescimento apical e lateral, intercalados com perí- odos de redução de crescimento ou de dormência (queda total das folhas). De for- ma geral, plantas lenhosas apresentam porte arbustivo e arbóreo, podendo atingir grandes dimensões em tamanho (altura ou diâmetro) (HARTMANN et al., 2002). 9.1 FASES DO CICLO DE VIDA DAS PLANTAS A plantas desenvolvidas a partir de sementes seguem uma sequência de quatro fases de vida até a morte (Figura 12 - A) (HARTMANN et al., 2002): • Embrionária. • Juvenil. • Transitória. • Adulta. Nas plantas obtidas a partir de propagação vegetativa (natural ou artifi- cial), verifica-se apenas a fase juvenil e adulta, destacando-se uma etapa vegeta- tiva de formação da estrutura da planta e a etapa reprodutiva, nas quais ocorre a formação das flores, frutos e ou sementes (Figura 12B). FIGURA 12 – FASES DA VIDA EM PLANTAS PROPAGADAS DE FORMA SEXUAL (SEMENTES) (A) E DE FORMA VEGETATIVA (B) FONTE: Adaptado de Hartmann et al. (2002) UNIDADE 1 —REPRODUÇÃO VEGETAL 30 A fase embrionária inicia a partir do desenvolvimento do zigoto. Essa fase passa por diversas etapas de desenvolvimento, envolvendo a divisão celular (crescimento em tamanho), a orientação polar (definição da estrutura da planta) e a formação do embrião (variando de acordo com os grupos de plantas: gimnos- permas, monocotiledôneas e dicotiledôneas), concluindo com a semente apta à germinação (HARTMANN et al., 2002). A fase juvenil (juvenilidade) envolve grandes alterações da estrutura do embrião, com crescimento polarizado da planta (entre os eixos de caules e de raízes em direções opostas). A divisão celular se concentra nos meristemas, en- quanto há uma grande expansão em volume. Novos ramos e folhas são continu- amente formados, assim como raízes
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