Variação sazonal de amido em tecidos de reserva do cafeeiro arábica na fase reprodutiva

Abstract

O café é a mais importante mercadoria no comércio agrícola internacional, representando uma significante fonte de renda para diversos países, incluindo o Brasil. A formação de gemas florais é um importante processo fisiológico em plantas superiores e o período de florescimento é influenciado pelas condições ambientais. Em Coffea arabica L. estudos tem demonstrado que os tecidos dos ramos e do caule são locais de armazenamento de carboidratos de reserva. Entretanto, muito pouco é conhecido sobre a relação existente entre o acúmulo de amido nos tecidos de reserva e o desenvolvimento reprodutivo nesta espécie. O objetivo deste presente estudo foi investigar a variação sazonal do amido nos tecidos de armazenamento de Coffea arabica L cultivar Catuaí vermelho e a relação com a iniciação e desenvolvimento de gemas florais. Este trabalho foi conduzido em condições de campo, utilizando plantas adultas crescendo na Fazenda Areão, o centro experimental da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”-ESALQ. Ramos laterais (plagiotrópicos), caule principal e raízes laterais foram coletados para determinar os locais de armazenamento nas plantas, bem como para caracterizar a variação sazonal de amido em diferentes estágios fenológicos da planta. Lâminas de secções transversais foram preparadas e então submetidas às observações histológicas. Ramos plagiotrópicos que apresentaram gemas florais e ramos sem gemas foram igualmente analisados para determinar a presença ou ausência de amido nos tecidos. Adicionalmente, o amido foi quantificado em tais ramos para determinar a relação entre o nível de carboidratos e o desenvolvimento de gemas. Os resultados indicaram que os ramos laterais, caule principal e raízes são potencialmente locais de armazenamento de reserva. As gemas florais foram observadas em ramos contendo amido acumulado nos tecidos, sugerindo que o desenvolvimento de gemas no cafeeiro arábico é influenciado pela presença deste polissacarídeo. A concentração média de amido nos ramos contendo gemas foi de 42,85 mg.g -1 de matéria seca ou de 9,10 mg.g -1 para ramos sem gemas, indicando a influência dos carboidratos de reserva sobre o ciclo reprodutivo em Coffea arabica. Ramos contendo poucos frutos demonstraram amido nos tecidos de armazenamento e botões florais desenvolvidos, em oposição aos ramos com muitos frutos, mostrando uma clara relação entre tecidos fonte-dreno e a fase reprodutiva no cafeeiro.

Coffee is the most important commodity in the international agricultural trade, representing a significant source of income to several countries, including Brazil. Flower bud formation is one important physiological process for higher plants, and flowering time is influenced by environmental conditions. In Coffea arabica L. studies have demonstrated that tissues of branches and stems are storage sites for reserve carbohydrates. However, little is known about the relationship between starch accumulation and reproductive development in coffee species. The general objective of the current study was to investigate the seasonal variation of starch in the storage tissues of Coffea arabica L. cultivar Red Catuaí and its relation with flower bud initiation and development. This work was carried out in field conditions, using adult plants growing in Areão Farm, the experimental center of Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”-ESALQ. Biological samples of plagiotropic branches, main stem, and lateral roots were collected to determinate the storage sites in plant as well as to characterized the seasonal variations of starch in the different phenological stages of plants. Slides of transversal sections of samples were prepared for histological observation. Plagiotropic branches that showed floral buds and branches without buds were even analyzed to determine the presence or absence of starch in tissues. Additionally, starch was quantified in branches to determinate the relation between carbohydrate concentration and bud development. The results indicated that lateral branches, main stem, and roots were potentially reserves sites. The flower buds were only observed in those branches with higher concentrations of starch, as showed by histological preps. This observation suggested that floral bud development in arabica coffe is influenced by the presence of starch reserve. The mean concentration of starch was 42,85 mg.g -1 or 9,10 mg.g -1 dry weight in branches possessing floral buds was to branches without floral buds, respectively. Branches having few fruits showed starch in storage tissues and larger floral buds, opposed to branches with several fruits, showing a clear relationship between source-sink and reproductive phase in coffee plants.