EFEITO DA RADIAÇÃO GAMA SOBRE CARACTERES RELACIONADOS À GEMINAÇÃO DE SEMENTES E EMERGÊNCIA DE PLÂNTULAS DE ARROZ

VINHOLES, Patrícia da Silva1; AMARAL, Fernanda Plucani do2; FONSECA, 
Filipa Stone da3; MANSOUR, Daniela Hernandez3; ZIMMER, Paulo Dejalma4; 
1Acadêmica em Agronomia, Bolsista PIBIC CNPq, FAEM/UFPel; 2Acadêmica em Ciências Biológicas, Bolsista PIBIC CNPq/UFPel, IB/UFPel; 3 Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes, FAEM/UFPel; 4Prof. Departamento de Fitotecnia, FAEM/UFPel;
Campus Universitário – Caixa Postal 354 – CEP 96010-900. pvinholes@hotmail.com

1.	INTRODUÇÃO

O arroz (Oryza sativa L.) é um dos cereais mais produzidos e consumidos no mundo (USDA, 2003). No Brasil, o cereal representa uma das mais importantes culturas anuais, sendo o país responsável por aproximadamente 88% da produção do Mercosul (FAOSTAT, 2005). 
De modo geral, os programas de melhoramento genético de arroz têm como objetivo o aumento da produtividade e adaptabilidade. Em função disso, os pesquisadores vêm utilizando, entre outras estratégias, ferramentas voltadas à obtenção de variabilidade genética, com o emprego de agentes mutagênicos, capazes de alterar uma ou mais características desejáveis, buscando melhorar as cultivares já existentes e desenvolvendo novos genótipos (MALUSZYNSKI, 1998). 
Vários trabalhos ressaltam a importância da germinação e emergência das plântulas para que os índices de produtividade sejam atingidos. Durante a germinação e emergência, a ocorrência de baixas temperaturas atrasa o processo, prejudicando o estande de plantas no campo, com reflexos significativos sobre a uniformidade da floração e da maturidade, bem como, sobre o manejo e produtividade da cultura.
Em função dos avanços na prospecção de genes e novos genótipos, a geração de mutantes, seguida da sua caracterização e utilização desses mutantes se constitui em ótima possibilidade para isolar e caracterizar genes e genótipos de interesse (MALUSZYNSKI, 1998; FEIX et al., 2002). Muitos desses genes apresentam potencial de melhorar o desempenho de genótipos de arroz durante a germinação e emergência.
Este trabalho teve por objetivo gerar um banco de sementes mutantes de arroz; identificar e selecionar mutantes de arroz para os caracteres dormência, tolerância ao frio na germinação e comprimento do coleóptilo.

2.	MATERIAL E MÉTODOS

Para a formação do banco de sementes mutantes foram irradiadas cinco mil sementes da cultivar BRS 7 “Taim”, com 60Co, no aparelho Eldorado 78 do Centro de Oncologia/UFPel. As sementes foram expostas a 25cm de distância da fonte de radiação por 40` 22``, proporcionando uma dosagem de 250Gy. Após a irradiação as sementes permaneceram em água corrente por 24h e então colocadas para germinar em bandejas com solo e adubação recomendada. No estádio de plântulas, foram transferidas para o campo experimental (Embrapa Clima Temperado). Junto à população mutante M1, sementes não irradiadas da cultivar BRS 7 “Taim” foram semeadas como testemunha. Ao atingirem a maturidade fisiológica, foram colhidas sementes de 30 plantas M1. As sementes (geração M2) foram secas trilhadas, limpas, pesadas, contadas, etiquetadas e transferidas para câmara fria e seca.
A viabilidade e o vigor das sementes das populações M2 foram avaliados através do teste de germinação e primeira contagem do teste de germinação, respectivamente. O teste foi adaptado ao número de sementes existentes, pois para muitas populações M2 não havia sementes suficientes para a realização da análise de acordo com os critérios estabelecidos pelas Regras para Análise de Sementes – RAS (BRASIL, 1992). Em função disso, foram utilizadas quatro repetições de 50 sementes por população M2. As sementes foram acondicionadas em papel germitest, na forma de rolo umedecido com água destilada (2,5 x a massa do papel seco) em germinador de câmara, a 25°C. A avaliação foi realizada aos sete dias e aos 14 dias. As plântulas selecionadas para dormência foram transferidas para baldes, preparados com solo adubado de acordo com as recomendações para a cultura e cultivadas em casa de vegetação para produção de sementes M3.
A seleção de possíveis mutantes M2 para dormência foi realizada em três etapas. As sementes que não germinaram e não estavam mortas no teste de viabilidade e vigor, foram secas a 37ºC em estufa e armazenadas em câmara fria e seca com temperatura de 10°C e umidade relativa de 25% por 90 dias, sendo então realizado o segundo teste de germinação com as sementes pré-selecionadas, conforme as condições descritas anteriormente.
A seleção de possíveis mutantes M2 para tolerância ao frio na germinação foi realizada através do teste de germinação, conforme metodologia descrita por CRUZ (2003). Foram utilizadas quatro repetições de 50 sementes por população M2. Neste experimento, foram introduzidas mais duas testemunhas, as cultivares BRS Diamante (japonica) e BRS IRGA 410 (indica), ambas testadas quanto à germinação a 13ºC em outros estudos (CRUZ, 2003; MARTINS et al. 2005). O controle de fungos foi realizado com solução Vitavax - Thiran (200 SC). O experimento foi realizado em duas condições: a 13ºC por 30 dias, para a seleção de possíveis mutantes e a 25ºC, como temperatura controle. Aos 14 dias após o início do teste de germinação a 25ºC, procedeu-se à contagem das plântulas, descartando-se as plântulas anormais e as sementes mortas.
A avaliação da porcentagem da redução no comprimento do coleóptilo é indicada por CRUZ (2004) para identificação de genótipos tolerantes ao frio na germinação. O comprimento do coleóptilo das plântulas normais foi medido com régua graduada. A seleção de possíveis mutantes foi realizada aos 30 dias após o início do teste a 13ºC. Foram selecionadas as plântulas com coleóptilo superior a 6mm. As plântulas selecionadas para tolerância ao frio na germinação foram transferidas para baldes, preparados com solo adubado de acordo com as recomendações para a cultura e cultivadas em casa de vegetação para produção de sementes M3.
Os dados da seleção de dormência e tolerância ao frio na germinação foram submetidos separadamente à análise de variância e comparação de médias para o fator genótipo, considerando todas as variáveis analisadas. Todas as análises foram analisadas com o programa SASM-AGRI (CAMTERI et al., 2001), sendo as médias comparadas de acordo com os critérios estabelecidos por SCOTT & KNOTT (1979), com nível de significância de 5% de probabilidade.

3. 	RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados da seleção para possíveis mutantes com caráter dormência mostram que as populações M2 foram separadas em 5 grupos distintos, de acordo com o teste de comparação de médias de SCOTT & KNOTT a 5% de probabilidade. O primeiro grupo foi formado apenas pela população M2 24 que possuía 50% das sementes dormentes. O segundo grupo envolveu as populações M2 28, 13, 2, 29 e 12, com percentual de dormência variando de 7 a 5,5%. O terceiro grupo foi formado pelas populações M2 8, 19, 3 e 16, com percentual de dormência variando de 4,5 a 3,5%. O quarto grupo foi formado pelas populações M2 5, 20, 23 e 9, com percentual de dormência variando de 2,25 a 1,75%. As demais populações M2 apresentaram desempenho similar à testemunha BRS 7 “Taim”, não apresentando sementes dormentes.
Para o caráter tolerância ao frio, o percentual de germinação a 13ºC variou de 68,5 a 22,5% e o comprimento do coleóptilo variou de 7,40 a 3,76mm. De acordo com o percentual de germinação a 13ºC, foi possível classificar as populações em três grupos distintos com grau de probabilidade de 5% pelo teste de SCOTT & KNOTT. O primeiro grupo foi formado pelas populações M2 15, 20, 3, 6, 8, 18, 24, 13, 23, 19, 2, 7, 28, 27 e 9, e, pelas cultivares controle, Diamante, BRS Irga 410 e BRS 7 “Taim”, sendo que a germinação variou de 68,5 a 43,5%. O segundo grupo foi formado pelas populações M2 4, 12, 26, 11, 16, 10, 30, 17, 25, 5 e 1, com germinação variando de 43 a 30,5%. As demais populações apresentaram germinação inferior a 29,5%. 
No teste de germinação a 25°C, cerca de 80% das populações testadas apresentaram médias similares as da testemunha Diamante, e o restante obtiveram média um pouco inferior, com coeficiente de variação de 17,36%. Estes valores indicam a viabilidade dos lotes de sementes utilizados para os testes.
Com relação ao comprimento do coleóptilo, somente a testemunha Diamante, do grupo japonica, obteve média significativamente superior às outras populações inclusive às demais testemunhas.
Os resultados obtidos ainda são preliminares, mas indicam que a radiação pode ter agido sobre os mecanismos de dormência das sementes. Uma família mutante apresentou alto percentual de dormência, sendo a melhor possibilidade para fonte de estudos dos mecanismos envolvidos na dormência do arroz. Quanto à tolerância ao frio na germinação, algumas famílias apresentaram desempenho bastante tolerante, demonstrando que a radiação pode ter interferido neste caráter, extremamente importante para a cultura do arroz.

4. CONCLUSÕES

A utilização de 250 Gy de radiação gama é eficiente para gerar um banco de sementes mutantes com aproximadamente 24.000 acessos.
A família mutante M24 é altamente promissora para a continuação dos estudos voltados ao entendimento dos mecanismos genéticos e/ou fisiológicos que influenciam a dormência.

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BRASIL. Ministério da Agricultura e da Reforma Agrária. Regras para análise de sementes. Brasília: SNDA/DNDV/CLAV, 1992. 365p

CANTERI, M.G., ALTHAUS, R.A., VIRGENS FILHO, J.S., GIGLIOTI, E.A., GODOY, C.V. SASM – AGRI: Sistema para análise e separação de médias em experimentos agrícolas pelos métodos Scott Knott, Tukey e Duncan. Revista Brasileira de Agrocomputação, V.1, N.2, p.18 – 24, 2001.

CRUZ, R. P.da. Caracterização do banco de germoplasma do IRGA quanto à tolerância ao frio em três períodos de desenvolvimento. IN: III Congresso brasileiro do arroz irrigado, XXV Reunião da cultura do arroz irrigado. Camboriú, 114-116p. 2003

CRUZ, R.P. da. Cold tolerance at the determination stage of rice: methods of evaluation and characterization of genotypes. Sci. agric. (Piracicaba, BR) Crop Science vol. 61 n°1 Piracicaba SP Jan/Feb.2004.

FAO - FAOSTAT DATABASE RESULTS. Disponível: http://www.fao.org/. Acessado em 13 de junho de 2005.

FEIX, G.; HOCHHOLDINGER, F., PARK, W. J. Maize Root System and Genetic Analysis of its Fomation In Plant Roots The Hidden Half. Ed. Yoav Waisel, Amram Eshel, Uzi Kafkafi. p.239-247, 2002.

MARTINS, A. F.; OLIVEIRA, A.C. de; CARVALHO, F.I.F de; et al. Caracterização de famílias de mutantes de arroz da cultivar BRS-7 para tolerância ao frios nos períodos germinativo, vegetativo e reprodutivo. IV Congresso Brasileiro de Arroz Irrigado e XXVI Reunião da Cultura do Arroz Irrigado. Anais vol I , p. 86- 88. Santa Maria RS, 9 a 12 de Agosto 2005.

MALUSZYNSKI, M. Crop germplasm enhancement through mutation techniques. In: RUTGER, J.N.; ROBINSON, J.F.; DILDAY, R.H. PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON RICE GERMPLASM EVALUATION AND ENHANCEMENT. Arkansas, USA Aug. 30 - Sep. 2 -1998.

SCOTT, A.J., KNOTT,M.A. Cluster analysis method for grouping means in the analysis of variance. Biometrics, Washington, V.30, N.3, p.505 – 512, Sept.1974

USDA, Nathan Childs. Rice Situation and Outlook Yearbook. Market and Trade Economics Division, Economic Research Service, U.S. Department of Agriculture, November 2003.

6.	AGRADECIMENTOS

CNPq – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico;
CAPES – Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior;
FAPERGS – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul;
Embrapa Clima Temperado;
Centro Regional de Oncologia da UFPel.