Publicação: O papel do cotilédone no estabelecimento de plântulas: estudo de caso Ricinus communis L. (Euphorbiaceae)
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CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL::ECOFISIOLOGIA VEGETAL
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Resumo
O período do estabelecimento de plântulas retrata uma fase suscetível no ciclo de vida
das plantas, devido altas taxas de mortalidade nesta etapa. A morfologia dos cotilédones aponta
qual função que ele terá na plântula. Os cotilédones posicionados acima do solo pelo
alongamento do hipocótilo dão origem a uma plântula epígea. Estes cotilédones podem ser
delgados com morfologia parecida a uma folha. Plântulas fanerocotiledonar epígea e
fotossintetizante (PEF) expandem rapidamente seus cotilédones favorecendo a atividade
fotossintética. A perda prematura de cotilédones fotossintetizantes pode levar ao aumento na
mortalidade na fase de plântula. O objetivo do presente trabalho é estudar experimentalmente
a função do cotilédone fotossintetizante no estabelecimento de plântulas, usando como modelo
Ricinus communis, uma plântula PEF. Pretende-se avaliar como os diferentes graus de remoção
dos cotilédones irão influenciar o crescimento e o desempenho fotossintético em plântulas de
R. communis. Sementes de R. communis, coletadas próximo ao campus Umuarama da
Universidade Federal de Uberlândia, passaram por tratamentos pre-germinativos para acelerar
o processo de germinação. As sementes foram semeadas em vasos de 2 L com mistura de solo,
areia e substrato na condição de 2:1:1. Após a emergência das plântulas os cotilédones foram
retirados formando quatro tratamentos com 20 repetições cada: 100% (controle: plântulas
intactas), 50% (plântulas com remoção total de apenas um cotilédone), 25% (plântulas com
remoção total de um cotilédone, mais 50% do segundo cotilédone) e plântulas com remoção
total da área dos cotilédones. Medidas de fluorescência da clorofila a e índice de clorofila Falker
foram realizadas nos cotilédones remanescentes no 1º, 3º, 8º, 14º e 25º dias após a remoção dos
cotilédones (DAR) e a análise das trocas gasosas foi realizada ao 7° DAR. Para análise do
crescimento das plântulas sobre os tratamentos aplicados, medidas de altura, diâmetro do caule,
área foliar, massa seca, e a taxa de crescimento relativo foram feitas. Em três momentos do
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experimento, cotilédones foram coletados para análises da estrutura do mesofilo dos
cotilédones. Os valores da taxa de transporte de elétrons (ETR) nos tratamentos de 50% e 25%
da área dos cotilédones foram superiores aos do controle. Da mesma forma, a fotossíntese foi
superior nas plântulas com 50% da área dos cotilédones em relação às plântulas intactas. Os
índices de clorofila Falker se mantiveram próximos até o 14º DAR, porém o tratamento com
25% da área dos cotilédones superou os demais tratamentos. A perda de parte dos cotilédones
impactou negativamente no crescimento da plântula. Ambos, acumulo de biomassa bem como
a taxa de crescimento relativo decresceram à medida que a remoção dos cotilédones foi mais
intensa. Embora seja possível identificar uma compensação fisiológica nas plântulas com a
remoção dos cotilédones, a menor área dos cotilédones presentes nas plântulas não foi o
suficiente para equilibrar o crescimento das plântulas manipuladas em relação às plântulas
controle. Os resultados mostram a dependência da atividade fotossintética dos cotilédones
durante o estabelecimento inicial em plântulas de Ricinus communis.
Abstract
The period of seedling establishment is a susceptible phase in the life cycle of plants,
due to high mortality rates in this stage. The morphology of the cotyledons indicates what
function it will have in the seedling. Cotyledons positioned above the ground by the elongation
of the hypocotyl give rise to an epigeal seedling. These cotyledons can be thin with leaf-like
morphology. Seedling phanerocotylar epigeal foliaceous (PEF) rapidly expand their cotyledons
favouring photosynthetic activity. Premature loss of photosynthetic cotyledons can lead to
increased mortality in the seedling phase. The objective of the present work is to experimentally
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study the function of the photosynthetic cotyledon in the establishment of seedlings, using as a
model Ricinus communis, a PEF seedling. It is intended to evaluate how different degrees of
cotyledon removal will influence the growth and photosynthetic performance in R. communis
seedlings. Ricinus communis seeds, collected near the Umuarama campus of the Federal
University of Uberlândia, underwent pre-germination treatments to accelerate the germination
process. The seeds were sown in 2 L pots with a mixture of soil, sand and substrate in the
condition of 2: 1: 1. After seedling emergence, the cotyledons were removed forming four
treatments with 20 repetitions each: 100% (control: intact seedlings), 50% (seedlings with total
removal of just one cotyledon), 25% (seedlings with total removal of a cotyledon, plus 50% of
the second cotyledon) and seedlings with total removal of the cotyledon area. Measurements of
chlorophyll a fluorescence and Falker chlorophyll index were performed on the remaining
cotyledons on the 1st, 3rd, 8th, 14th and 25th days after removing the cotyledons (DAR) and
the measurements of leaf gas exchange were carried out on the 7th DAR. To analyse the growth
of seedlings on the treatments applied, height, stem diameter, leaf area, dry mass, and relative
growth rate were measured. In three moments of the experiment, cotyledons were collected for
analysis of the structure of the cotyledon mesophyll. The values of the electron transport rate
(ETR) in the treatments of 50% and 25% of the cotyledon area were higher than those of the
control. Likewise, photosynthesis was superior in seedlings with 50% of the cotyledon area in
relation to intact seedlings. The Falker chlorophyll indexes remained close until the 14th DAR,
however the treatment with 25% of the cotyledon area exceeded to the other treatments. The
loss of part of the cotyledons had a negative impact on seedling growth. Both, biomass
accumulation as well as the relative growth rate decreased as the removal of cotyledons was
more intense. Although it is possible to identify physiological compensation in seedlings with
the removal of cotyledons, the smaller area of cotyledons present in the seedlings was not
enough to balance the growth of the manipulated seedlings in relation to the control seedlings.
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The results show the dependence of photosynthetic activity of cotyledons during initial
establishment in seedlings of Ricinus communis.
Palavras-chave
Compensação fotossintética, Photosynthetic compensation, Taxa de transporte de elétrons, Electron transport rate, Trocas gasosas, Gas exchange, Plântula epígea fanerocotiledonar fotossintetizante, Photosynthetic phanerocotyledonous seedling, Crescimento inicial, Initial growth
Citação
SANTOS, Marco Thullio Arantes. O papel do cotilédone no estabelecimento de plântulas: esstudo de caso Ricinus communis L. (Euphorbiaceae). 2025. 42 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Vegetal) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.148.
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