Caracterização de sementes, determinação do tamanho do genoma e contagem cromossômica de Amaranthus cruentus, A. viridis e do híbrido interespecífico

Abstract

Os grãos de amaranto (Amaranthus cruentus) são altamente nutritivos e contém elevados teores de cálcio e ferro. O amaranto apresenta alto poder energético, fácil digestão e pode ser utilizado em farinhas especiais, livres de glúten, ampliando o mercado de produtos nutritivos para celíacos. Estudos conduzidos pela Universidade de Brasília em campo de produção de A. cruentus, cultivar BRS Alegria, infestado com a espécie silvestre invasora A. viridis, evidenciou a presença de plantas diferenciadas e com características intermediárias entre as duas espécies. Desta forma, estudos têm sido conduzidos para confirmar a ocorrência de cruzamento interespecífico e a produção de híbridos de interesse para o melhoramento genético de A. cruentus. Hibridação interespecífica é uma importante ferramenta que possibilita a introgressão de genes de interesse em espécies cultivadas, ampliando variabilidade genética. O presente estudo teve como objetivo avaliar as características biométricas e germinativas das sementes de A. viridis, A. cruentus e seu provável híbrido interespecífico. Para tanto foram avaliadas sementes coletadas de 36 plantas de A. viridis, A. cruentus e do híbrido entre elas colhidas em 2015, na área experimental da Fazenda Água Limpa, Universidade de Brasília. As plantas híbridas apresentavam em sua morfologia combinação de características e de sementes da respectiva espécie cultivada e silvestre, dentre elas, destacaram-se a mancha na folha, típica de A. viridis, a coloração vermelha do caule e da inflorescência, típicos de A. cruentus, ramificação da inflorescência típica de A. viridis. As sementes foram obtidas por trilha manual, secadas para atingir 13 % de umidade e armazenadas em câmara fria. Realizou-se a biometria das sementes com o auxílio de lupa Leica EZ4 HD e do programa LAS EZ (Leica Aplication Suite, versão 3.2.1). Foram determinados o comprimento, largura e a espessura de 50 sementes de cada uma das 36 plantas, sendo o comprimento da semente medido a partir do hilo em direção à extremidade oposta. Para o peso de mil sementes foi realizada a contagem, ao acaso, de oito repetições de 100 sementes, pesadas em balança analítica e calculando-se a variância, o desvio padrão e o coeficiente de variação dos valores obtidos nas pesagens. Para os testes de germinação, e índice de velocidade de germinação (IVG) foram utilizadas quatro repetições de 50 sementes de cada tratamento, semeadas em duas folhas de papel mata borrão (germitest), com três vezes o seu peso em água destilada, colocados no interior de caixas plásticas do tipo gerbox. As caixas foram mantidas em câmara de germinação tipo B.O.D. regulada a temperatura de 20°C. Os resultados obtidos demonstraram que existe alta variabilidade entre as 36 plantas, pois apresentaram diferença significativa no comprimento e espessura das sementes para todos os indivíduos avaliados. A estimativa do tamanho do genoma foi realizada por citometria de fluxo, utilizando-se tampão Marie e Pisum sativum, como padrão interno de referência. Cromossomos metafásicos foram obtidos por fragmentos de pontas de raízes com aproximadamente 5 mm de comprimento, correspondente ao meristema radical dos tratamentos controle (Amaranthus cruentus cv BRS Alegria e A. viridis) e do híbrido interespecífico, para análise de ploidia, utilizando-se citometria de fluxo. O peso de mil sementes variou entre 354,3 e 923,7 mg, verificando-se correlação positiva entre coloração e o peso de mil sementes, sendo que as plantas com sementes escuras apresentaram sementes mais leves, quando comparadas com aquelas de sementes claras, típicas de A. cruentus. A germinação também apresentou efeitos ligados a coloração da semente, onde as sementes escuras apresentaram uma germinação tardia, por provável impermeabilidade da testa. Os valores do conteúdo de DNA variaram de 0,99 pg a 1,27 pg, sem apresentar diferença estatística. A amostra 21 apresentou menor conteúdo de DNA em uma de suas repetições, entretanto ao realizar a contagem cromossômica apresentou 2n = 34, igualmente a A. cruentus e A. viridis. A obtenção de híbridos férteis sugere que as espécies A. cruentus e A. viridis apresentam proximidade genômica. Estudos adicionais se fazem necessários para elucidar a relação entre as espécies e possível uso no melhoramento genético.