pmid: "36778141"
title: "Efeito do enxofre na germinação do pólen de tangerina Clemenules e tangelo Nova."
authors: "Beltrán R, Cebrián N, Zornoza C, García Breijo F, Reig Armiñana J, Garmendia A, Merle H"
journal: "PeerJ"
pubdate: "2023"
doi: "10.7717/peerj.14775"
source: "PMC Full Text"
Efeito do enxofre na germinação do pólen de tangerina Clemenules e tangelo Nova.
Autores
Beltrán R, Cebrián N, Zornoza C, García Breijo F, Reig Armiñana J, Garmendia A, Merle H
Periodico
PeerJ (2023)
Conteudo
Efeito do enxofre na germinação do pólen da tangerina Clemenules e do tangelo Nova
Este estudo tem como objetivo elucidar se o enxofre pode inibir a polinização de citros ao afetar os grãos de pólen. Para isso, quatro produtos à base de enxofre (enxofre inorgânico, enxofre granulado dispersível em água, sulfato de amônio, sulfato de cobre) foram testados para avaliar seu efeito na germinação do pólen e no crescimento do tubo polínico de duas variedades de citros: tangerina Clemenules (Citrus clementina) e tangelo Nova (Citrus clementina x [Citrus paradisi x Citrus reticulata]). Grãos de pólen foram extraídos das flores dessas duas variedades e posteriormente colocados em placas de Petri com meio de germinação BK (boro e potássio) modificado com seis concentrações dos produtos à base de enxofre (0,2, 2, 20, 200, 2.000, 20.000 mg l−1). Todas as placas foram incubadas e a taxa de germinação do pólen foi calculada. Todos os produtos de enxofre apresentaram inibição progressiva da germinação do pólen com o aumento da concentração de enxofre. A CTC50 (inibição da citotoxicidade em 50%) foi de cerca de 20 mg l−1, com diferenças significativas entre os tratamentos. A inibição total da germinação do pólen ocorreu a 20.000 mg l−1. Esses resultados demonstram que a aplicação de enxofre pode afetar a polinização de citros.
Introdução
As variedades de citros apresentam características botânicas e fisiológicas diversas. Algumas variedades apresentam autopolinização ou polinização cruzada que resulta na fertilização do óvulo e formação de sementes. Por outro lado, como várias variedades são autoincompatíveis, elas não possuem autofecundação. Nesses casos, os frutos são partenocárpicos e as sementes que aparecem neles são devidas a cruzamentos com pólen de outras variedades compatíveis. Vários estudos indicaram que a fertilização do óvulo com pólen e a subsequente formação de sementes estava diretamente relacionada à produtividade da variedade. Relatou-se como variedades de citros com polinização cruzada e formação de sementes apresentavam frutos maiores do que variedades sem sementes. A autoincompatibilidade e a partenocarpia foram relacionadas com menores produtividades porque as sementes estavam ausentes.
Em alguns casos, a obtenção de variedades sem sementes tem sido um caráter desejado para aumentar o valor comercial do fruto. Em qualquer caso, deve-se levar em consideração que a limitação da fertilização ou a alteração da polinização natural pode levar à situação oposta: perda tanto do tamanho do fruto quanto da produtividade. Da mesma forma, estudos sobre a cinética do tubo polínico são essenciais, pois a fertilização das flores e o aparecimento de sementes dependem disso. O efeito que vários compostos químicos naturais ou sintéticos podem ter sobre todo o processo de polinização e fertilização é muito importante por suas implicações na produção. Às vezes, o efeito de alguns produtos no óvulo ou nos veículos portadores de pólen foi testado em vez de no próprio pólen. A maioria dos estudos realizados até o momento concentrou-se no efeito que os pesticidas podem ter na polinização.
Alguns estudos foram feitos sobre outras substâncias.
observou que alguns repelentes de insetos não tiveram efeito na fertilização cruzada da tangerina ‘Nadorcott’ e, portanto, não evitaram a fertilização do óvulo e a formação de sementes.
É bem conhecido que a irradiação com raios gama, utilizada para obter variedades de citros sem sementes, altera a germinação e as características do pólen. Isso contrasta com a falta de informações sobre o efeito que outras práticas agrícolas podem ter sobre o crescimento do tubo polínico e a germinação do pólen. De fato, muito poucos estudos estão disponíveis sobre o efeito que várias substâncias podem ter na fertilização do pólen e na formação de sementes de algumas variedades de citros. Um efeito inibitório no crescimento do tubo polínico e na germinação do pólen em tangerinas 'Nadorcott' foi observado após a aplicação de sulfato de cobre. Essa redução na germinação do pólen produziu menos sementes. Em vez disso, um estudo semelhante conduzido no Uruguai também com tangerina 'Nadorcott' apontou uma redução menor no crescimento do tubo polínico após a aplicação de sulfato de cobre e ácido giberélico. Neste experimento, os tubos polínicos quase atingiram seu comprimento normal e ocorreu menor redução de sementes. Ambos os experimentos foram realizados in vivo em condições de campo, onde outros fatores podem ter influenciado, o que poderia explicar a aparente contradição nos resultados. Além disso, esses trabalhos não indicaram claramente se o efeito potencial dessa substância se devia ao cobre ou ao enxofre. Em um estudo recente conduzido em flores de tangerina 'Nadorcott', descobriu-se que o enxofre inibe o crescimento do tubo polínico através do tecido do estigma. Essas observações nos fizeram questionar sobre o mecanismo pelo qual o enxofre reduz o número de sementes. Também seria muito interessante saber se o enxofre afeta os tecidos e o exsudato do estigma ou se altera a germinação dos grãos de pólen. Um estudo in vitro de como o pólen de variedades de citros compatíveis com a tangerina 'Nadorcott' se comporta nos ajudaria a entender esse mecanismo. Por outro lado, para os citricultores é importante conhecer o efeito de certas substâncias que poderiam potencialmente prevenir ou dificultar a germinação do pólen, especialmente com substâncias frequentemente utilizadas nas práticas agrícolas. O uso de enxofre na fertilização do solo aumentou nos últimos anos. De acordo com alguns dos estudos citados acima, o efeito de alguns produtos à base de enxofre na polinização foi testado, mas as informações ainda são escassas, e algumas questões surgem que devem ser respondidas.
Então, os efeitos observados na germinação dessas variedades de citros ocorrem na parte feminina (estigma) ou na parte masculina (pólen)? Qual é a forma química do enxofre na qual esses efeitos são melhor observados? Esta última pergunta é interessante porque, em algumas das referências encontradas, o enxofre foi utilizado na forma de sulfato inorgânico, mas em outras foi em outra forma inorgânica. O presente trabalho é uma continuação do estudo realizado por, e o objetivo é tentar responder às perguntas colocadas anteriormente. Portanto, propusemos um estudo in vitro para descobrir se o enxofre é capaz de inibir a germinação do pólen, o que ajudaria a explicar os resultados obtidos naquele estudo. Por essa razão, este estudo será realizado com pólen de variedades de tangerina compatíveis com ‘Nadorcott’, uma vez que este é o tipo de pólen que encontramos no estigma das flores de ‘Nadorcott’ e que é capaz de fertilizar o ovário e produzir sementes. Diferentes produtos nos quais o enxofre pode ser encontrado na forma inorgânica e na forma de sulfato inorgânico serão testados para descobrir qual deles é mais eficaz.
Materiais e Métodos
Material vegetal
Pólen fresco de duas variedades de citros compatíveis com a tangerina ‘Nadorcott’, tangerina Clemenules (Citrus clementina hort.) e tangelo Nova (Citrus clementina hort. x [Citrus paradisi Macfad. x Citrus reticulata Blanco]), foi utilizado nos experimentos. As flores foram coletadas de março a abril de 2017. A amostragem foi realizada no início da manhã com flores em antese. As flores amostradas foram armazenadas em refrigerador (4 °C) e processadas em até 24 h para evitar perda de viabilidade.
As flores provieram de árvores adultas de um pomar comercial localizado em Montserrat (Província de Valência, Espanha; Latitude: N 39.359629, Longitude: E-0.547494, Altitude: 153 m). O clima do local é mediterrâneo, com temperatura média de 16,8 °C e precipitação média de 432 mm.
Tratamentos
As flores amostradas foram mantidas dentro de uma câmara úmida (4 °C, 2 h) para pré-hidratação antes da extração do pólen. Um meio BK modificado (boro + potássio) foi preparado para induzir a germinação do pólen. Ele continha 100 g l−1 de sacarose, 0,1 g l−1 de H3BO3, 0,3 g l−1 de Ca(NO3)2, 0,1 g l−1 de KNO3 e 10 g l−1 de agarose. Todos os ingredientes foram misturados e autoclavados a 120 °C por 1 h. Em seguida, o meio foi dispensado em placas de Petri de 90 mm (5 ml de meio por placa) utilizando uma cabine de fluxo laminar para evitar contaminação. Este meio BK foi o controle positivo, no qual o pólen deveria germinar normalmente. Além disso, foram testados quatro tratamentos compostos por produtos à base de enxofre, nos quais o enxofre pode ser encontrado em duas formas químicas: enxofre inorgânico (IS); enxofre granular dispersível em água (GS); sulfato de amônio (NS); sulfato de cobre (CS). O meio BK foi a base desses tratamentos, à qual cada uma dessas substâncias foi adicionada. Esses tratamentos foram preparados da mesma forma que o anterior, utilizando autoclave e cabine de fluxo laminar para garantir a esterilidade. Seis diluições progressivamente decrescentes foram realizadas para esses quatro tratamentos. No caso do IS, as diluições começaram em 20.000 mg l−1 e foram até 0,2 mg l−1. Além disso, foi adicionado um surfactante (Tween©) para melhorar sua dissolução. Para os outros produtos à base de enxofre, foi calculado o peso equivalente de enxofre na diluição inicial necessária para obter 20.000 mg l−1 (25.000 mg de GS, 125.000 mg de NS, 90.000 mg de CS). Em seguida, foram realizadas diluições sucessivas até a última diluição de 0,2 mg l−1. Todas as placas foram armazenadas em refrigerador antes do uso.
Germinação e medidas
Grãos de pólen foram extraídos das anteras de ambas as variedades de citros utilizando um microscópio estereoscópico (Optika, Bergamo, Itália, aumento de 4×). Eles foram colocados em placas de Petri contendo o tratamento correspondente. Essas etapas foram realizadas em uma cabine de fluxo para evitar contaminação por esporos, que poderiam distorcer os resultados e dificultar sua avaliação. As placas foram deixadas em uma incubadora por 72 h no escuro a 25 °C para fins de germinação. Foram semeadas cinco placas por tratamento e concentração para cada variedade de citros. A avaliação foi realizada 4 dias após cada semeadura. Um microscópio óptico (Leica, Wetzlar, Alemanha, aumento de 40×) foi utilizado para observar os grãos de pólen e seu tubo polínico. Em cada placa, 100 grãos de pólen foram pesquisados aleatoriamente para verificar se estavam germinados ou não. O pólen foi considerado germinado quando o comprimento do tubo polínico excedeu o diâmetro do seu grão de pólen (Fig. 1). A porcentagem de germinação do pólen (PPG) de cada tratamento e diluição foi calculada como a porcentagem média de germinação do pólen em todas as repetições. O efeito de inibição dos tratamentos na germinação do pólen foi calculado comparando a germinação do tratamento com a germinação do controle positivo da mesma repetição. O modelo de resposta dos diferentes tratamentos realizados em Clemenules e Nova sobre a taxa de germinação do pólen foi calculado plotando uma curva para cada produto testado ajustada às taxas de germinação do pólen por dose. Finalmente, o parâmetro estimado CTC50 (dose efetiva em mg l−1 para 50% de inibição da germinação do pólen) foi calculado. Todo o experimento foi repetido três vezes, totalizando 720 placas semeadas.
Grãos de pólen da variedade de citros Nova.
A seta indica um grão de pólen germinado, cujo tubo polínico excede várias vezes o diâmetro do grão de pólen.
Análises estatísticas
A média, o erro padrão e a assimetria dos valores de PPG foram calculados. ANOVA e testes post hoc de Tukey foram utilizados para comparar os valores entre tratamentos e concentrações. Em alguns casos, devido à falta de normalidade, métodos não paramétricos foram utilizados para comparar entre tratamentos e concentrações por meio de um teste de Kruskal–Wallis com correção de Holm no teste post hoc. O teste de Levene e as estatísticas eta-quadrado foram calculados se diferenças significativas fossem encontradas. As análises, tabelas e figuras foram criadas na linguagem R utilizando a interface RStudio. Outros pacotes empregados foram "agricolae" para os testes post hoc e "ggplot2" para gráficos. Para a estimativa do CTC50 e a elaboração de suas figuras relacionadas, o pacote "drc" foi utilizado.
Resultados
Ambas as variedades apresentaram um PPG mais baixo à medida que a concentração de enxofre aumentava (Fig. 2). Os boxplots para a tangerina Clemenules e o tangelo Nova destacam que não foram observadas diferenças significativas ao aplicar as diferentes formas químicas de todos os compostos de S, em igualdade de dose. Estes resultados indicaram que a dose é mais importante do que a forma química. Para Clemenules, os tratamentos com a menor concentração de enxofre (0,2 mg L−1) apresentaram o maior PPG (variando de 47,57% para GS a 60,56% para IS). Para esta concentração, não houve diferenças significativas com o controle positivo (tratamento BK, 52,09 ± 2,57%). Os PPGs mais baixos (próximos de zero) foram obtidos para os tratamentos com as maiores concentrações de enxofre (2.000 e 20.000 mg L−1), que apresentaram uma grande diferença significativa em relação ao controle positivo (Tabela 1).
Efeito dos tratamentos com enxofre na taxa de germinação do pólen para as seis concentrações testadas com as variedades cítricas Nova e Clemenules.
As caixas mostram o 25º e o 75º percentis. As linhas nas caixas mostram os valores medianos. Os bigodes indicam os valores máximo e mínimo. Os círculos cinzas são os outliers. Tratamentos: BK, controle positivo; CS, sulfato de cobre; NS, sulfato de amônio; IS, enxofre inorgânico; GS, enxofre granular dispersível em água.
Estatísticas das porcentagens de germinação do pólen na variedade cítrica Clemenules.
Tratamento Concentração Média DP ep BK 0 52,10 9,94 2,57 CS 0,2 47,70 11,81 5,28 CS 2 43,40 12,62 3,26 CS 20 33,27 21,29 5,50 CS 200 4,33 7,41 1,91 CS 2.000 0,00 0,00 0,00 CS 20.000 0,14 0,43 0,14 NS 0,2 52,76 5,57 2,49 NS 2 42,57 12,34 3,19 NS 20 38,78 21,07 5,63 NS 200 17,27 20,24 5,23 NS 2.000 0,52 1,08 0,28 NS 20.000 0,67 1,64 0,52 IS 0,2 60,56 9,67 4,83 IS 2 37,82 12,53 3,24 IS 20 18,38 7,69 1,99 IS 200 1,04 2,51 0,65 IS 2.000 0,00 0,00 0,00 IS 20.000 0,00 0,00 0,00 GS 0,2 47,57 17,15 7,67 GS 2 39,41 14,28 3,69 GS 20 28,56 15,05 3,89 GS 200 2,58 15,89 4,10 GS 2.000 1,02 2,75 0,71 GS 20.000 0,15 0,44 0,14
Nota:
Tratamentos: CS, sulfato de cobre; NS, sulfato de amônio; IS, enxofre inorgânico; GS, enxofre granular dispersível em água.
Da mesma forma para Nova, os tratamentos com a menor concentração de enxofre (0,2 mg l−1) obtiveram a maior PPG, que variou de 41,14% para GS a 54,69% para IS. O controle positivo obteve uma PPG menor (30,65 ± 4,87%, Tabela 2). Os tratamentos com 20.000 mg l−1 de enxofre não apresentaram germinação de pólen (Tabela 2). As maiores PPGs para Clemenules foram registradas para IS e NS a 0,2 mg l−1 (menor concentração de enxofre), respectivamente (60,56% e 52,76%) e, neste caso, a taxa de germinação do controle positivo foi semelhante a estas (52,09%). As taxas de germinação diminuíram para os tratamentos com enxofre à medida que a concentração de enxofre aumentou. IS foi o produto mais eficaz porque a inibição total da germinação foi alcançada na concentração de 200 mg l−1. As maiores PPGs para Nova também foram alcançadas para os tratamentos CS e IS na concentração mais baixa (0,2 mg l−1) com 53,17% e 54,69%, respectivamente. O controle positivo (apenas meio de germinação BK) atingiu 30,65% de grãos de pólen germinados, com um desvio padrão maior. Em todos os tratamentos com enxofre, a maior porcentagem de grãos de pólen germinados foi observada para a concentração mais baixa (0,2 mg l−1). A menor PPG foi alcançada para a maior concentração de enxofre (20.000 mg l−1) porque a inibição da germinação do pólen foi total em todos esses casos.
Estatísticas das porcentagens de germinação de pólen na variedade de citros Nova.
Tratamento Concentração Média DP EP
BK 0 30,65 21,80 4,87
CS 0,2 53,17 8,51 3,81
CS 2 30,15 9,89 2,55
CS 20 15,06 5,96 1,54
CS 200 3,63 4,44 1,15
CS 2.000 0,45 1,27 0,33
CS 20.000 0,00 0,00 0,00
NS 0,2 47,17 3,16 1,41
NS 2 35,81 14,91 3,99
NS 20 21,30 12,23 3,16
NS 200 7,44 8,01 2,07
NS 2.000 0,59 1,26 0,32
NS 20.000 0,00 0,00 0,00
IS 0,2 54,69 4,08 1,82
IS 2 30,15 14,33 3,70
IS 20 12,82 10,20 2,63
IS 200 1,13 1,80 0,47
IS 2.000 0,15 0,57 0,15
IS 20.000 0,00 0,00 0,00
GS 0,2 41,14 6,94 3,11
GS 2 29,88 13,96 3,60
GS 20 15,77 7,94 2,05
GS 200 3,84 6,08 1,57
GS 2.000 1,61 2,16 0,56
GS 20.000 0,00 0,00 0,00
Nota:
Tratamentos: CS, sulfato de cobre; NS, sulfato de amônio; IS, enxofre inorgânico; GS, enxofre granular dispersível em água.
Por outro lado, as curvas de dose-resposta para a comparação dos tratamentos mostraram uma tendência semelhante para todos os tratamentos em cada concentração de enxofre (Figs. 3 e 4). Portanto, a resposta dependeu mais da concentração total de enxofre do que da forma como o IS é aplicado como GS, NS ou CS, conforme mencionado anteriormente. As curvas de dose-resposta para o tangelo Nova mostraram tendências semelhantes nos quatro tratamentos com enxofre (Fig. 4), enquanto diferenças maiores foram observadas para a mandarina Clemenules (Fig. 3). No entanto, para ambas as variedades, o tratamento NS foi o menos eficaz e o tratamento IS foi o mais eficaz.
Cada ponto representa o valor médio para cada tratamento e concentração. A linha vermelha representa o modelo para todos os tratamentos em conjunto. Tratamentos: BK, controle positivo; CS, sulfato de cobre; NS, sulfato de amônio; IS, enxofre inorgânico; GS, enxofre granulado dispersível em água.
Comparação dos tratamentos de dose-resposta para a variedade de citros Nova.
Cada ponto representa o valor médio para cada tratamento e concentração. A linha vermelha representa o modelo para todos os tratamentos em conjunto. Tratamentos: BK, controle positivo; CS, sulfato de cobre; NS, sulfato de amônio; IS, enxofre inorgânico; GS, enxofre granulado dispersível em água.
Em relação ao efeito de inibição, mais de 96% de inibição foi alcançada para os tratamentos com 2.000 e 20.000 mg l−1 de enxofre (Tabela 3). A inibição foi de cerca de 50% nos tratamentos com 20 mg l−1 de enxofre (SM1). Em Clemenules, as diferenças nos tratamentos foram claramente observadas quando o modelo de curva foi considerado para a taxa de germinação do pólen por dose aplicada (Fig. 3). Os tratamentos que apresentaram os efeitos mais evidentes foram IS, o mais tóxico, e NS, o menos tóxico, em ambas as variedades testadas. Os resultados obtidos para Nova foram semelhantes (Fig. 4), para os quais o tratamento mais tóxico foi IS e o menos tóxico foi NS.
Porcentagem de inibição da germinação do pólen nas variedades de citros Clemenules e Nova em relação ao controle para os quatro produtos à base de enxofre e as seis concentrações testadas.
Variedade Tratamento 0,2 2 20 200 2000 20000 Clemenules CS −4,01 13,87 36,44 92,69 100,00 99,79 Clemenules NS −16,01 16,58 25,50 69,34 98,88 98,93 Clemenules IS −34,73 23,92 62,12 98,19 100,00 100,00 Clemenules GS −7,76 20,01 40,28 73,59 98,22 99,77 Nova CS 12,26 21,95 60,62 92,37 99,16 100,00 Nova NS 20,58 9,82 48,92 78,04 98,65 100,00 Nova IS 8,46 23,47 66,13 96,06 99,74 100,00 Nova GS 31,69 21,09 54,26 87,92 96,29 100,00
Nota:
Tratamentos: CS, sulfato de cobre; NS, sulfato de amônio; IS, enxofre inorgânico; GS, enxofre granulado dispersível em água.
Em mais detalhes, a dose de enxofre que teve um efeito de inibição exato em 50% da população (CTC50, dose efetiva mediana) foi calculada para cada variedade e tratamento. Para Clemenules, o CTC50 variou de 11,5 mg l−1 para IS a 85,5 mg l−1 para NS, com diferenças significativas entre eles (Fig. 5). Para Nova, o CTC50 variou de 5,5 mg l−1 para IS a 23,7 mg l−1 para NS, também com diferenças significativas entre eles (Fig. 6). O CTC50 em todos os produtos à base de enxofre testados foi de cerca de 20 mg l−1. Tudo isso indica um efeito tóxico cumulativo do enxofre, independentemente do tipo de produto à base de enxofre utilizado, que aumentou à medida que a concentração de enxofre aumentou. Em qualquer caso, foi encontrada ampla variabilidade nos resultados de NS para ambas as variedades. Nenhuma diferença significativa foi observada entre CS e os tratamentos com o maior CTC50 e o menor CTC50 para qualquer variedade. Finalmente, apenas no caso de Clemenules, GS assumiu uma posição intermediária entre IS e NS.
Parâmetro estimado de CTC50 (dose efetiva mediana) para os diferentes tratamentos na variedade de citros Clemenules com o modelo Weibull-I e três parâmetros.
O ponto central é a estimativa do valor de CTC50, e as barras de erro representam o intervalo de confiança de 95%. Tratamentos: BK, controle positivo; CS, sulfato de cobre; NS, sulfato de amônio; IS, enxofre inorgânico; GS, enxofre granulado dispersível em água.
Parâmetro estimado de CTC50 (dose efetiva mediana) para os diferentes tratamentos na variedade de citros Nova com o modelo Weibull-I e três parâmetros.
O ponto central é a estimativa do valor de CTC50, e as barras de erro representam o intervalo de confiança de 95%. Tratamentos: BK, controle positivo; CS, sulfato de cobre; NS, sulfato de amônio; IS, enxofre inorgânico; GS, enxofre granulado dispersível em água.
Discussão
Foi observada clara inibição da germinação do tubo polínico em todos os tratamentos à base de enxofre testados (IS, GS, NS e CS). Não houve diferenças significativas entre os tratamentos, embora o efeito inibitório observado para o enxofre inorgânico tenha sido maior do que para os outros produtos. O efeito do enxofre na inibição da germinação do pólen da tangerina Clemenules e do tangelo Nova depende da dose, e não da forma como este elemento foi formulado. Até onde sabemos, nenhum estudo anterior relata o efeito do enxofre inorgânico na germinação do pólen. No entanto, vários estudos indicam o efeito do dióxido de enxofre atmosférico no pólen. A inibição da germinação do pólen pelo dióxido de enxofre é demonstrada em um estudo realizado em Pinus sylvestris L. na Polônia. Outras árvores florestais, como Populus, também apresentam perda de fertilidade e menor crescimento do tubo polínico após a aplicação de dióxido de enxofre. Vários desses artigos também falam sobre a importância da dose para observar corretamente o efeito. Especificamente, estudou-se o efeito do dióxido de enxofre em diferentes doses no pólen de carvalho, apontando que doses baixas podem causar deformações nos grãos de pólen, enquanto doses mais altas causariam a degradação total do pólen. Não foram encontradas referências sobre o dióxido de enxofre afetando o pólen de espécies de Citrus, embora o efeito desta substância na inibição do pólen de outras árvores cultivadas, como a macieira, tenha sido relatado.
Sobre os sulfatos inorgânicos estudados, não temos conhecimento prévio sobre o efeito do NS, mas existem vários estudos sobre o CS. afirmou que a concentração de CS de 25 mg l−1 é capaz de afetar parcialmente o pólen de tangerinas ‘Fortune’ ao inibir a germinação do pólen durante testes in vitro. O estudo acima citado indica que a aplicação in vivo de CS em flores de tangerina ‘Clemenules’ e ‘Afourer’ evita a fertilização e a formação de sementes. Esses resultados concordam com o resultado observado no presente estudo, pois uma concentração de CS acima de 200 mg l−1 inibiu a germinação de mais de 90% dos grãos de pólen em comparação com o controle. realizou um estudo no Uruguai em tangerinas ‘Afourer’ e verificou que a aplicação de CS a uma taxa de 125 mg l−1 não diminuiu apreciavelmente o número de sementes por fruto, o que revelou que não ocorreu inibição total da germinação do pólen. Nesses dois estudos anteriores, os autores atribuíram a possível inibição da germinação do pólen à ação do cobre e não ao enxofre. No entanto, nosso estudo sugeriu que a inibição parcial da germinação do pólen foi causada principalmente pelo enxofre e não pelo cobre.
Muitas referências aparecem nas quais vários compostos com enxofre, empregados como elemento químico comum, tiveram um efeito claro na germinação do pólen, enquanto há muito pouca evidência para o cobre. Apenas um leve efeito na germinação do pólen e no crescimento do tubo polínico foi observado em marmelo (Cydonia oblonga L.) e ameixeira (Prunus domestica L.) após a aplicação de cloreto de cobre, enquanto uma inibição mais potente da germinação do pólen foi encontrada para outros metais pesados, como cádmio ou mercúrio. Em um estudo conduzido em uma área com atividade de mineração, algumas alterações no pólen de espécies de plantas silvestres foram observadas, mas sem especificar se isso se devia ao acúmulo de ferro, cobre ou outros metais. Os resultados aqui obtidos sugerem que o enxofre é o elemento ativo, pois todos os tratamentos à base de enxofre reduziram significativamente a germinação do pólen das variedades Clemenules e Nova.
Não há referências sobre o efeito de aplicações de IS em anteras ou grãos de pólen de espécies de Citrus, embora alguns estudos semelhantes para outras culturas possam ser encontrados. Um experimento foi realizado em maçã (Malus domestica L.) aplicando enxofre líquido em cal na dose de 20.000 mg L−1 combinado com óleo de peixe. Os autores observaram inibição total do crescimento do tubo polínico no estilete quando o enxofre em cal foi aplicado 4 ou 24 horas após a polinização. As evidências de um efeito genérico do enxofre atuando no processo de germinação do pólen e no desenvolvimento do tubo polínico dentro do estilete, e na subsequente fertilização do óvulo, estão se tornando mais claras. Como observado acima, vários produtos à base de enxofre impedem a atividade normal do pólen em plantas cultivadas, silvestres ou florestais. testaram o efeito do enxofre em um teste in vivo em flores de tangerina 'Nadorcott' aplicando 5.000 mg de enxofre elementar sólido puro (equivalente ao IS aqui utilizado) em cada estigma. Esses autores verificaram inibição total da germinação do pólen após a aplicação de enxofre, independentemente de a polinização da flor ter ocorrido 24 horas antes ou 24 horas depois. Seu estudo sugere que o efeito do enxofre nessa variedade de citros é genérico e permanente. Nossos resultados atuais também concordam com esses resultados. Na verdade, pode-se inferir que o IS provavelmente afeta o desenvolvimento do pólen de qualquer espécie ou variedade de Citrus. A aplicação prática desses resultados pode ser muito extensa. Uma dessas aplicações pode ser a obtenção de frutos cítricos sem sementes em variedades tradicionais com sementes. De fato, indicaram recentemente que aplicações de enxofre no campo em árvores de 'Nadorcott' produziram uma diminuição significativa no número de sementes por fruto, com uma redução de até 87% de sementes em comparação ao controle. Em qualquer caso, mais pesquisas devem ser conduzidas para explorar melhor essa possibilidade e descobrir os momentos apropriados de aplicação, a dose utilizada, etc., especialmente considerando que a dose é um fator importante para o efeito de inibição do pólen, conforme observamos neste trabalho. Conclusões
Os quatro tratamentos à base de enxofre (IS, GS, NS e CS) inibiram a germinação dos grãos de pólen de duas variedades (Clemenules e Nova). A inibição não ocorreu na concentração mais baixa (0,2 mg l−1), mas foi total nas concentrações mais altas de enxofre (2.000 e 20.000 mg l−1). A inibição foi de aproximadamente 50% nos tratamentos com 20 mg l−1 de enxofre. O efeito observado do enxofre tanto na tangerina Clemenules quanto no tangelo Nova depende da dose e não da formulação. Embora não tenham sido observadas diferenças significativas entre os quatro produtos, o enxofre inorgânico apresentou a maior percentagem de inibição. Esta é a primeira evidência do efeito do enxofre inorgânico na inibição do pólen de variedades cítricas. Este efeito poderia ter aplicações importantes na agronomia, como a obtenção de frutos sem sementes em qualquer variedade de citrinos. Em qualquer caso, são necessárias mais pesquisas para demonstrar a inibição do pólen in vivo e descobrir qual o papel que o estigma da flor pode ter em todo o processo.
Informação Suplementar
Informações Adicionais e Declarações
Interesses Concorrentes
Carlos Zornoza está atualmente empregado pela S. A. Explotaciones Agrícolas Serrano como Gerente Técnico. Em anos passados, ele realizou vários trabalhos de pesquisa no Departamento de Ecossistemas Agroflorestais, Universitat Politècnica de València (Valência, Espanha). Ele não tem interesses concorrentes com este artigo de pesquisa. Da mesma forma, os demais autores declaram que não têm interesses concorrentes.
Contribuições dos Autores
Roberto Beltrán concebeu e desenhou os experimentos, realizou os experimentos, analisou os dados, preparou figuras e/ou tabelas e aprovou o rascunho final.
Nuria Cebrián realizou os experimentos, escreveu ou revisou os rascunhos do artigo e aprovou o rascunho final.
Carlos Zornoza concebeu e desenhou os experimentos, preparou figuras e/ou tabelas e aprovou o rascunho final.
Francisco Garcia Breijo concebeu e desenhou os experimentos, escreveu ou revisou os rascunhos do artigo e aprovou o rascunho final.
José Reig Armiñana concebeu e desenhou os experimentos, escreveu ou revisou os rascunhos do artigo e aprovou o rascunho final.
Alfonso Garmendia concebeu e desenhou os experimentos, analisou os dados, preparou figuras e/ou tabelas e aprovou o rascunho final.
Hugo Merle concebeu e desenhou os experimentos, analisou os dados, preparou figuras e/ou tabelas e aprovou o rascunho final.
Disponibilidade dos Dados
As seguintes informações foram fornecidas sobre a disponibilidade dos dados:
Os dados brutos de todas as placas tratadas com os quatro produtos à base de enxofre citados no artigo estão disponíveis no Arquivo Suplementar.
Referências
Efeito do tempo de conservação por congelamento na germinação do pólen de nêspera (Eriobotrya japonica)
Efeito da temperatura na germinação do pólen de várias espécies de Rosaceae: influência do tempo de conservação por congelamento na germinação do pólen
Influência da irradiação gama na produção de citros sem sementes: germinação do pólen e qualidade dos frutos
Estudo de polinização de tangerinas e o efeito na presença de sementes e tamanho do fruto: implicações para a produção de tangerinas sem sementes
Autoincompatibilidade, partenocarpia e redução da presença de sementes em tangerina ‘Afourer’
Repelente de insetos e tratamentos agronômicos químicos para reduzir o número de sementes em tangerina ‘Afourer’. Efeito na produtividade e diâmetro do fruto
Tratamentos agronômicos para evitar a presença de sementes em tangerina ‘Nadorcott’ I. Efeito no crescimento do tubo polínico in vivo
Tratamentos agronômicos para evitar a presença de sementes em tangerina Nadorcott II. Efeito no número de sementes por fruto e produtividade
Enxofre na agricultura
Efeitos de fluoretos e dióxido de enxofre na germinação do pólen e crescimento do tubo polínico
agricolae: procedimentos estatísticos para pesquisa agrícola. Pacote R versão 1.3-0
O período efetivo de polinização em tangerina ‘Clemenules’, tangerina Satsuma ‘Owari’ e laranja doce ‘Valencia’
O efeito inibitório do CuSO4 na germinação do pólen de Citrus e no crescimento do tubo polínico e sua aplicação na produção de frutos sem sementes
Autopolinização e capacidade partenocárpica em ovários em desenvolvimento de tangerinas Clementinas autoincompatíveis (Citrus clementina)
Efeitos da chuva ácida simulada na germinação do pólen e crescimento do tubo polínico de maçã (Malus sylvestris Miller cv. Golden)
Efeito do dióxido de nitrogênio e dióxido de enxofre na viabilidade e morfologia do pólen de carvalho
A baixa biodiversidade resultante das práticas agrícolas modernas afeta a polinização e a produtividade das culturas?
Análise de dose-resposta usando R
Efeitos de metais pesados (Cd, Cu, Pb, Hg) na germinação do pólen e crescimento do tubo polínico de marmelo (Cydonia oblonga M.) e ameixa (Prunus domestica L.)
Efeitos de poluentes atmosféricos nos processos reprodutivos de choupo (Populus spp.) e pinheiro-bravo (Pinus sylvestris L.)
Auto e incompatibilidade cruzada de várias introduções de citros
Efeitos da temperatura e da combinação de enxofre de cal líquido e óleo de peixe na germinação do pólen, crescimento do tubo polínico e vingamento de frutos em maçãs
Investigando o efeito de metais pesados nos estágios de desenvolvimento da antera e do pólen em Chenopodium botrys L. (Chenopodiaceae)