INSTRUMENTS D'INTERVENTION SUR L'AIRE D'ETUDE

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33 3 - MULTIPLICAÇÃO VEGETATIVA 3. 1 - RIZOGÉNESE

O processo de enraizamento é muito complexo e só nos últimos anos é que se fizeram progressos significativos tendo em vista a sua compreensão (Webster e Wertheim, 2005).

A organogénese é um evento morfogénico que se caracteriza por um desenvolvimento unipolar a partir de um gomo com o subsequente desenvolvimento deste num lançamento vegetativo, existindo sempre uma conexão entre os novos lançamentos e o tecido paterno. Assim, a organogénese é a base fundamental da multiplicação vegetativa, apoiando-se na formação de novos meristemas. A rizogénese, é um dos fenómenos na organogénese e diz respeito à multiplicação vegetativa e à formação de novas raízes. Os conceitos sobre rizogénese têm vindo a evoluir à medida que mais se vai descobrindo sobre os reguladores de crescimento. Sem dúvida que, para a rizogénese, contribuem uma diversidade de factores entre os quais as auxinas estão inevitavelmente presentes (Margara, 1989).

Webster e Wertheim (2005) referem que é nos meristemas apicais que ocorre a divisão das células vegetativas. As células meristemáticas diferenciam-se em tipos celulares específicos, originando, entre outras estruturas, as raízes.

As células das raízes desenvolvem-se a partir de um local denominado centro quiescente1, caracterizado por possuir uma zona meristemática de actividade praticamente nula rodeada por dois meristemas opostos que possuem células com crescimento fortemente polarizado. Este centro quiescente é um depósito de células resistentes à destruição devido à sua inactividade. Nele podem ocorrer divisões ocasionais e pode converter-se num centro activo quando são danificadas células iniciais. Alguns autores referem que este centro pode ser o local de síntese das auxinas.

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Centro quiescente é uma zona central inactiva que possui células com baixa concentração de DNA e RNA e menor número de mitocôndrias. Apesar de permanecerem durante muito tempo em fase pré- sintética da mitose, podem retomar a divisão. Acredita-se que funcionam como uma reserva de células diplóides.

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As células que se encontram sob aquele centro, e que darão lugar à caliptra2, crescem em sentido acropétalo (da base para o ápice). A divisão celular pára quando estas células atingem uma determinada distância do centro equiescente; a partir dessa altura, tem lugar o crescimento por alongamento celular. Por sua vez, as células que se encontram sobre o centro equiescente e que darão lugar à epiderme radicular, têm tendência para crescer em filas radiais. Por cima dessa zona, o crescimento ocorre por alongamento celular (Barceló Coll et al., 2001).

A organogénese ocorre de forma bifásica: na primeira fase, autodiferenciação, forma-se um primórdio e na segunda, organogenética, é determinado o tipo de órgão que se forma a partir desse primórdio (Barceló Coll et al., 2001). Aqui pode verificar-se um exemplo de totipotência já que esse primórdio se forma a partir da cooperação de diversas células (Salisbury e Ross, 1992). A partir daqui será possível explicar a diversidade dos tratamentos diferentes para a indução dos órgãos. No caso das raízes, os tratamentos hormonais podem agrupar-se em dois grupos: no primeiro ocorre o desenvolvimento de raízes quando no meio de cultivo estão presentes concentrações equimoleculares de auxina e citocinina; no segundo, a indução da rizogénese, implica a retirada de uma ou de ambas as hormonas. Estes tratamentos podem representar a estimulação da rizogénese em diferentes fases do processo de desenvolvimento. Numa primeira fase, concentrações elevadas de auxinas estimulam a formação de primórdios e sua transformação em raiz. Na segunda, para que esse primórdio se desenvolva será necessário eliminar alguma hormona (Barceló Coll et al., 2001). Esta teoria está de acordo com Costa (1992b) quando afirma que as auxinas promovem a iniciação radicular mas inibem o crescimento das raízes.

Margara (1989) indica que, fundamentalmente, os meristemas radiculares podem classificar-se em três categorias de acordo com a sua origem: laterais, nos quais as raízes principais são formadas de uma forma espontânea e em condições naturais; adventícios, produzidos por órgãos diversos de forma espontânea ou provocada;

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neoformados, que surgem em culturas in vitro e que podem ser considerados como um caso especial dos meristemas adventícios.

As células indiferenciadas nos vegetais formam um anel concêntrico, entre o xilema e o floema, originando o câmbio que vai estar na base de novos tecidos condutores e outro anel entre o floema e a “casca”, formando o endoderma e o periciclo de onde saem as raízes adventícias (Garcidueñas e Rovalo Merino, 1985).

Hartmann et al. (2002) classifica as raízes adventícias em dois tipos: pré-formadas e induzidas. As primeiras desenvolvem-se naturalmente no caule ainda ligado à planta- mãe a partir de primórdios radiculares morfológicos (Floriano, 2004); as segundas, só se desenvolvem como resposta ao corte efectuado para preparação da estaca (Hartamann et al., 2002). Henriquez Madariaga (2004) refere que muitas espécies lenhosas possuem primórdios de raízes adventícias nas suas estacas, permanecendo latentes por muito tempo e podendo ser estimuladas com aplicações exógenas de auxinas. Os primórdios, maioritariamente, localizam-se nos nós ou nos extremos inferiores dos ramos entre os nós. Floriano (2004) refere que as plantas de difícil enraizamento não possuem estes primórdios radiculares pelo que todas as raízes se originam no tecido cicatricial ou em qualquer célula viva que não tenha desenvolvido membrana secundária.

Quando se produz a ferida pelo corte, as células parenquimatosas próximas desdiferenciam-se e voltam a dividir-se para formar o calo cicatricial que corresponde a um conjunto de células parenquimatosas em diversos estados de lenhificação. Nas estacas lenhosas esse calo tem origem no câmbio, no córtex e na medula (Hartmann et al., 2002). Posteriormente, em algumas células desse calo cicatricial aparecem diferenciações que originam um novo tecido, formando-se, por exemplo, pontos vegetativos radiculares e estabelecendo-se a união entre os elementos condutores (Henriquez Madariaga, 2004). Com o corte de células vivas é iniciado um processo de cura e regeneração que, segundo Hartmann at al. (2002), ocorre em três fases: 1) as células exteriores lesionadas vão morrendo e à sua volta forma-se uma zona necrótica, a ferida é fechada com um tecido encortiçado e o xilema fecha-se com o exsudado desse tecido. A função desta placa é proteger as superfícies cortadas da desidratação e dos agentes patogénicos; 2) as células vivas além desta zona começam a dividir-se e algum

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tempo depois as células parenquimatosas formam uma ferida epidérmica; 3) algumas células próximas do câmbio vascular e do floema começam a dividir-se e originam as raízes adventícias de novo.

As mudanças que ocorrem no desenvolvimento destas podem ser divididas em 4 estádios segundo Hartmann et al. (2002): 1) desdiferenciação de células específicas diferenciadas; 2) formação de células iniciais de raízes a partir de células junto aos tecidos vasculares que, pela desdiferenciação, se tornaram meristemáticas; 3) desenvolvimento dessas células originando primórdios radiculares e 4) crescimento e emergência dos primórdios através do tecido celular.

Henriquez Madariaga (2004) refere as mesmas quatro fases mas atribui-lhes denominações diferenciadas: 1) indução e diferenciação de grupos de células meristemáticas (inicio da divisão celular); 2) aumento das divisões celulares para formar os primórdios iniciais ainda não determinados; 3) organização destes grupos em primórdios radiculares; 4) crescimento, diferenciação e emergência de novas raízes.

Almeida (2006) considera que o enraizamento adventício ocorre em seis fases interdependentes: 1) indução (período que precede a divisão celular); 2) divisão transversal das células; 3) divisão longitudinal das células-filhas; 4) continuação da divisão celular sem o aumento brusco das células meristemáticas; 5) aumento das células meristemáticas e 6) surgimento da raiz.

Pedrinho (2006) agrupa estas fases em apenas duas: 1) iniciação, caracterizada pela divisão e diferenciação de células num primórdio radicular; 2) crescimento, no qual a raiz primordial se expande por meio de divisões e alongamento celular.

Em alternativa, Hartmann et al. (2002) referem que alguns autores, no caso do

Pinus radiata, apenas consideram três fases: pré-inicial, inicial e pós-inicial com

divisões contínuas que forma os meristemóides3.

O tempo necessário para a raiz se formar, depois da estaca preparada e colocada no tabuleiro de propagação, varia muito. Hartmann et al. (2002) referem estudos nos

3 _{Célula ou grupo de células que constituem um local activo com actividade meristemática em tecidos} compostos por células diferenciadas já um pouco velhas.

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quais raízes de crisântemo foram observadas microscopicamente após três dias. Raízes visíveis na mesma espécie demoraram 10 dias a emergir, mas para a roseira são necessárias três semanas.

A precisa localização de formação das raízes adventícias tem intrigado os anatomistas ao longo dos anos e têm sido apontadas diversas soluções. Margara (1989) refere que as raízes adventícias se iniciam na base desse calo cicatricial mas acrescenta que os tecidos profundos também as podem originar. Henriquez Madariaga (2004) indica que os tecidos mais favoráveis para a formação deste tipo de raízes são a epiderme, o parênquima cortical, o parênquima radial, o câmbio vascular e o parênquima floemático. Hartmann et al. (2002) referem que nas plantas herbáceas as raízes têm a sua origem nos raios vasculares, se bem que os tecidos envolventes ao local de origem podem modificar-se muito, dependendo da espécie. Quanto às plantas perenes, os mesmos autores apontam as células vivas do parênquima, floema secundário e, algumas vezes, nos raios vasculares, câmbio, floema e callus. Costa (1992a) acrescenta que a sua origem é, em geral, no parênquima interfascicular nos caules jovens e nos raios vasculares próximos ao câmbio, nos caules mais velhos, isto é, junto ao floema e ao xilema, numa região denominada de periciclo, podendo, no caso da estacaria, ter origem no callus. Quanto às raízes denominadas de novo, a sua origem e desenvolvimento tem lugar nos tecidos vasculares (Hartmann et al., 2002).

Existem dois modelos para a emergência das raízes adventícias: directo ou indirecto. O primeiro caso refere-se à formação de raízes a partir de células próximas do sistema vascular e está associado a espécies fáceis de enraizar; o segundo ocorre num período após as células se dividirem num modelo organizado para iniciar os primórdios radiculares adventícios e está associado a espécies difíceis de enraizar (Hartamann et al., 2002).

O callus é, como vimos, uma massa irregular de células de parênquima em diferentes estados de lenhificação que se desenvolve na extremidade basal das estacas a partir de células que se dividem na proximidade do floema e dos vasos condutores desde que estejam criadas as condições favoráveis ao enraizamento. O crescimento dessa massa irregular faz-se a partir das células da base da estaca na região do câmbio

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vascular, embora as células do córtex e da medula também possam contribuir (Hartmann et al., 2002). Em espécies de fácil enraizamento, a formação do callus e das raízes são processos independentes podendo ser, ou não, influenciados pelos mesmos factores. Ambos envolvem divisões celulares e muitas vezes ocorrem em simultâneo já que dependem de condições endógenas e exógenas semelhantes (Hartmann et al., 2002), principalmente temperatura e humidade (Henriquez Madariaga, 2004). Em espécies de difícil enraizamento, as raízes podem surgir a partir do callus. (Hartmann et al, 2002). O tecido caloso é essencial para o enraizamento de algumas espécies (embora noutras calo e raízes sejam antagonistas) pelo que, muitas vezes, as raízes surgem a partir dele sendo mesmo considerado que a formação do callus seja precursora da formação das raízes adventícias, e uma característica das espécies de difícil enraizamento (Hartmann et al., 2002). Salisbury e Ross (1992), referem que as auxinas induzem a formação do callus em muitos caules, sendo que a predisposição que os tecidos demonstram para esses tratamentos determina o sucesso da operação.

O local de formação das raízes é a posição basal longe do ápice. Mesmo que as estacas sejam invertidas, as raízes formam-se no topo, longe da ponta da estaca e onde era provável a acumulação da auxina no seu movimento polar. Em muitas espécies as raízes adventícias formam-se a partir da base dos caules Nalguns casos apenas se formam primórdios radiculares mas noutros ocorre a emergências de raízes. A adição de auxina induz a emergência de raízes adventícias inter-nodais (Salisbury e Ross, 1992).

É conhecida a dificuldade que algumas espécies têm em enraizar. Hartmann et al. (2002) esclarece que a causa poderá estar num anel de esclerênquima4 formado entre o floema e o córtex, exterior ao local de iniciação das raízes adventícias e que se poderá comportar como uma barreira anatómica à saída das raízes. Há ensaios que demonstram que esse anel está associado à dificuldade em enraizar, enquanto espécies de fácil enraizamento possuem menor número de camadas de células nesse anel ou são caracterizadas por uma descontinuidade do mesmo.

4 _{O anel de esclerênquima é composto por células de esclereide altamente lenhificadas e usadas para} suporte estrutural do caule. Em ocasiões raras, estas células podem impedir o enraizamento.

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Segundo Costa (1992a), podem surgir barreiras mecânicas constituídas por uma bainha de tecido lenhificado nos caules. Todavia, tudo aponta, atendendo às excepções, que esta não seja a principal causa na dificuldade de enraizamento. O problema está mais relacionado com a formação das células iniciais de raízes do que com qualquer barreira mecânica. Desta forma, a aplicação de auxinas e a utilização da rega por nebulização no enraizamento de estacaria origina um aumento do número de células no córtex, no floema e no câmbio, resultando em soluções de continuidade nos anéis de esclerênquima. Garcidueñas e Rovalo Merino (1985) acrescentam outras indicações para ultrapassar dificuldades de enraizamento: a selecção de ramos jovens e fortes e que tenham sofrido o estimulo do frio.

A polaridade, que pode ser entendida como a qualidade intrínseca das estacas que permite que estas exibam propriedades diferentes em partes opostas, é bem demonstrada no enraizamento por estacaria. As estacas formam raízes na parte distal e lançamentos na proximal. Mesmo colocando as estacas em posição invertida, as raízes surgirão na mesma zona distal da estaca; este fenómeno parece estar relacionado com os componentes das células. Uma outra explicação refere que quando segmentos de tecidos são cortados, a unidade fisiológica é perturbada, o que promove uma redistribuição de algumas substâncias, eventualmente auxinas. Mais à frente veremos a relação entre o movimento das auxinas, também ele polarizado, e a polaridade da iniciação radicular (Hartmann et al., 2002).

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