Micropropagação de uma Espécie Autóctone de Porto Santo como Estratégia de Combate à Desertificação: Exemplo da Oliveira-Brava

Gina Brito*, Roberto Jardim**, Conceição Santo*** e Celeste Coelho****

 

*Mestre

***Professora Auxiliar

Departamento de Biologia, CESAM. Universidade de Aveiro, 3810-197 AVEIRO

**Biólogo

Jardim Botânico da Madeira. Direcção Regional de Florestas, Caminho do Meio, 9064-512 FUNCHAL

****Professora Catedrática

Departamento de Ambiente e Ordenamento, CESAM. Universidade de Aveiro, 3810-197 AVEIRO

 

 

 

Sumário. A micropropagação de plantas lenhosas é particularmente vantajosa quando integrada em estratégias de combate à desertificação e protecção de espécies autóctones, pois permite simultaneamente a preservação de germoplasma em risco e a multiplicação em larga escala de indivíduos. Descrevemos aqui um protocolo de micropropagação e aclimatização de oliveira- brava à Ilha de Porto Santo que permite, a curto prazo, a sua integração em programas de repovoamento em curso. Para o efeito, colheram-se amostras, dos poucos indivíduos existentes no Arquipélago da Madeira, de Olea maderensis (oliveira-brava) e desenvolveu-se um projecto sobre preservação e propagação desses indivíduos utilizando o meio OM modificado (enriquecido em Fe, Mg e Mn) e suplementado com zeatina. As plantas micropropagadas foram aclimatadas à estufa e posteriormente às condições de Porto Santo, com uma taxa de sobrevivência superior a 90%. O protocolo de micropropagação/aclimatização desenvolvido permite transferir plantas em larga escala para a ilha. Estas apresentam um bom comportamento traduzido por uma taxa de alongamento médio de 4,76 cm/mês. A análise de parâmetros de eficiência fotossintética, conteúdo clorofilino, integridade membranar e conteúdo hídrico mostram que estas plantas não estão sob stress. Os resultados aqui apresentados são assim um exemplo do uso de novas tecnologias I&D com aplicação imediata na protecção de ecossistemas em risco.

Palavras-chave: aclimatização a condições de campo; biotecnologia vegetal; Olea sp.; reflorestação

 

 

Micropropagation of a Native Species of Porto Santo Island as a Strategy to Combat Desertification: Wild Olive as Example

Abstract. Micropropagation of woody plants is particularly advantageous when integrated with strategies to combat desertification and protect native species as far as it allows both preservation of germplasm in danger and large scale multiplication of plants. We describe here a protocol of micropropagation and acclimation of wild olive to Porto Santo Island that allows in the short term the integration of wild olive plants in ongoing forestation programmes. Samples of the few individuals of Olea maderensis (wild olive) existing in Madeira Archipelago were collected and a project was developed in order to preserve and propagate these individuals using OM medium modified (enriched in Fe, Mg e Mn) and supplemented with zeatin. The micropropagated plants were acclimated to greenhouse and then acclimated to conditions of Porto Santo Island, with a survival rate up to 90%. The protocol of micropropagation/acclimation developed allows the transfer of plants in a large scale to the Island. The transferred plants show good behaviour in the Island, which is expressed by the optimal average rate of elongation of 4.76 cm/month. The analysis of chlorophyll fluorescence, chlorophyll content, membrane integrity and hidric content show that the plants are not under stress. These results are an example of the use of new R&D technologies with immediate application on protection of ecosystems in danger.

Key words: acclimation to field conditions; forestation; Olea sp.; vegetal biotechnology

 

 

Micropropagation d'une Espèce Autochtone de l'Île de Porto Santo en Tant que Stratégie de Combat Contre la Désertification: l'Exemple de l'Olivier Sauvage

Résumé.La micropropagation de plantes ligneuses est particulièrement avantageuse lorsqu'elle est intégrée à des stratégies de combat contre la désertification et de protection d'espèces autochtones, et qu'elle permette simultanément la conservation de germoplasme en danger et la multiplication à grande échelle d'individus. Nous décrivons ici un protocole de micropropagation et d'acclimatation de l'olivier sauvage sur l'Île de Porto Santo qui permet, à court terme, son intégration à des programmes de repeuplement en cours. Ont été récoltés à cet effet des échantillons des rares exemplaires d'Olea maderensis (olivier sauvage) existants dans l'île et a été mis en route un projet visant leur conservation et leur propagation en utilisant le milieu OM modifié (enrichi en Fe, Mg et Mn) et supplémenté en zéatine. Les plantes micropropagées ont été acclimatées en  serre et ultérieurement à Porto Santo en garantissant un taux de survie supérieur à 90%. Le protocole de micropropagation/acclimatation développé permet le transfert à grande échelle de plantes sur l'île. Celles-ci accusent un bon comportement traduit par un taux d'allongement moyen de 4.76 cm/mois. L'analyse de paramètres d'efficacité photosynthétique (ou «de fluorescence chlorophyllienne»), de contenu chlorophyllien, d'intégrité membranaire et de contenu hydrique montrent que ces plantes ne sont pas sous stress. Les résultats présentés ici sont ainsi un exemple d'utilisation de nouvelles technologies I&D immédiatement applicables à la protection d'écosystèmes en danger.

Mots clés: acclimatation aux conditions du terrain; biotechnologie végétale; repeuplement forestier; Olea sp.

 

 

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text only available in PDF format.

 

 

Bibliografia

Arnon, D., 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenoloxidase in Beta vulgaris. Plant Physiol 24:1-15.        [ Links ]

Brito, G., 2000. Micropropagação de duas espécies autóctones da Ilha de Porto Santo (Olea europaea L. ssp. maderensis Lowe e Juniperus phoenicea L.) e estudo da resposta de rebentos in vitro a stress osmótico. Tese de Mestrado em Ciências das Zonas Costeiras, Universidade de Aveiro.

BRITO, G., COELHO, C., SANTOS, C., 2006a. Micropropagação de Olea europaea spp. maderensis para preservação de germoplasma e combate à desertificação de Porto Santo. IV Jornadas Florestais da Macaronésia – Congresso de Recursos Florestais. La Palma, Canárias, Junho. Livro de Resumos (abstract)

Brito, G., COSTA, A., FONSECA, H., SANTOS, C., 2003. Response of Olea europaea ssp. maderensis in vitro shoots to osmotic stress. Scientia Horticulturae 97: 411-417.

BRITO, G., GONÇALVES, F., SANTOS, C., 2006b. Contributo do Projecto REI na avaliação dos ecossistemas de Porto Santo. Boletim do Museu Municipal do Funchal (História Natural) (submetido).

Brito, G., Loureiro, J., Lopes, T., Rodriguez, E., Santos, C., 2007. Genetic characterization of olive trees from Madeira Archipelago using flow cytometry and microsatellite markers. Genetic Resources and Crop Evolution, DOI 10.1007/s10722-007-9268-8.

Capelo, J., Sequeira, M., Jardim, R., Costa, J.C., 2004. Guia da Excursão Geobotânica dos V Encontros ALFA 2004 à Ilha da Madeira. In Quercetea 6:5- 45. ALFA, Lisboa, Portugal.

Chaves, A.C., SCHUCH, M.W., ERIG, A. C., 2005. Estabelecimento e multiplicação in vitro de Physalis peruviana L.. Ciênc. Agrotec., Lavras 29(6): 1281-1287

COSTA, C.J., Capelo, J., JARDIM, R., Sequeira, M., 2004. Catálogo Florístico do Arquipélago da Madeira. In Quercetea 6: 187-200. ALFA, Lisboa, Portugal.

Cozza, R., Turco, D., Bati, C., Bitonti, M.B., 1997.Influence of growth medium on mineral composition and leaf histology in micropropagated plantlets of Olea europaea. Plant Cell, Tissue & Org. Culture 51:215–223.

Dodd, I., Critchley, C., Woodall, G., Stewart, G., 1998. Photoinhibition in differently coloured juvenile leaves of Syzygium species. Journal of Experimental Botany 49: 1437-1445

ERIG, A.C., SCHUCH, M.W., 2003. Tipo de explante e controle da contaminação e oxidação no estabelecimento in vitro de plantas de Macieira (Malus Domestica Borkh.) Cvs. Galaxy, Maxigala e Mastergala. R. bras. Agrociência 9(3): 221-227

Grigoriadou, K., Vasilakakis, M., Eleftheriou, E.P., 2002. In vitro propagation of the Greek olive cultivar 'Chondrolia Chalkidikis'. Plant Cell, Tissue &Org. Culture 71:47–54.

Hartman, H.T., Kester, D.E., Davies, F.T. Jr., Geneve, R.L.,1997. Plant propagation: principles and practices (Sixth Edition). Prentice-Hall, Inc., New Jersey.

Hazarika, B.N., 2003. Acclimatization of tissue-cultured plants. Current Science 85: 1704-1712

Hess, J., Kadereit, W., Vargas, P., 2000. The colonization history of Olea europaea L. in Macaronesia based on internal transcribed spacer 1 (ITS-1) sequences, randomly amplified polymorphic DNAs (RAPD), and intersimple sequence repeats (ISSR). Molecular Ecology 9: 857-868

Jain, A.K., Datta, R.K., 1992. Shoot organogenesis and plant regeneration in mulberry (Morus bombycis Koidz): Factors influencing morphogenetic potential in callus cultures. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 29(1): 43-50.

Lutts, S., Kinet, J.M., Bouharmont, J., 1996. NaCl-induced senescence in leaves of rice (Oryza sativa L.) cultivars differing in salinity resistance. Annals of Botany 78: 389-398.

Mencuccini, M., 2003. Effect of medium darkening on in vitro rooting capability and rooting seasonality of olive (Olea europaea L.) cultivars. Scientia Horticulturae 97: 129-139.

Moreira, H., 2006. Caracterização físico-química e microbiológica de águas e solos da Ilha de Porto Santo. Tese de Mestrado, Universidade de Aveiro.

Murashige, T., Skoog, F., 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum 15: 437-479.

OLIVEIRA, M.M., 2000. Aplicações e Avanços na Área da Biotecnologia Vegetal. Boletim de Biotecnologia 66: 22-27. dequim.ist.utl.pt/ bbio/

Pinto, G., Valentim, H., Costa, A., Castro, S., Santos, C., 2002. Somatic embryogenesis in leaf callus from a mature Quercus suber L. tree. - In vitro cell. dev. Biol. Plant. 38: 569-572.

POSP͊ILOVÁ, J.; TICHÁ, I., KADLEČEK, P.; HAISEL, D., PLZÁKOVÁ, Š. 1999.Acclimatization of micropropagated plants to ex vitro conditions. Biologia Plantarum 42(4): 481-497.

RAMA, P., PONTIKIS C.A., 1990. In vitro propagation of olive (Olea europaea sativa L.) 'Kalamon'. Journal of Horticultural Science 65(3): 347-353

Rivas-Martínez, S.L., Díaz, T.E., Fernández-González, F., Izco, J., Loidi, J., Lousã, M., Penas, A., 2002. Vascular plant communities of Spain and Portugal - Addenda to the syntaxonomical checklist of 2001. Itinera Geobotanica 15: 5-922.

Roussos, P.A., Pontikis, C.A., 2002. In vitro propagation of olive (Olea europaea L.) cv. Koroneiki. Plant Growth Regulation 37: 295–304.

Rugini, E., 1984. In vitro propagation of some olive (Olea europaea sativa L.) cultivars with different root-ability, and medium development using analytical data from developing shoots and embryos. Sciencia Horticulture 24:123-134.

SANTOS, C., 2005. Relatório Final de Actividades do Projecto REI - PNAT/1999/AGR/ 15011/99. UA.

SANTOS, C., BRITO, G., PINTO, G., FONSECA, H., 2003. In vitro plantlet regeneration of Olea europaea ssp. maderensis. Scientia Horticulturae 97: 83-87.

Sillanpää, M., 2003. Leaf senescence in silver birch. PhD thesis, Helsinki.

TANAKA, A., ITO, H., TANAKA, R., TANAKA, N.K., YOSHID, A.K., OKADA, K., 1998. Chlorophyll a oxygenase (CAO) is involved in chlorophyll b formation from chlorophyll a. Proc Natl Acad Sci USA 95: 12719-12723

Vargas, P., Muñoz, G.F., Hess, J., Kadereit,J.W., 2001. Olea europaea ssp. guanchica and ssp. maroccana (Oleaceae) two new names for olive tree relatives. Anales del Jardín Botánico de Madrid 58.

Zacchini, M., De Agazio, M., 2004. Micropropagation of a local olive cultivar for germplasm preservation. Biologia Plantarum 48(4): 589-592.

 

 

Entregue para publicação em Agosto de 2006

Aceite para publicação em Fevereiro de 2007