Efeito de diferentes esquemas de polinização nas características morfométricas dos frutos de Vanilla planifolia Jacks.

Autores

DOI:

https://doi.org/10.1590/2447-536X.v31.e312822

Palavras-chave:

autogamia, autopolinização, geitonogamia, Orchidaceae, sistema de acasalamento

Resumo

Vanilla planifolia Jacks. é uma orquídea de grande interesse econômico, classificada como ameaçada de extinção. A limitada variação genética desta espécie foi atribuída principalmente à sua propagação clonal. O melhoramento genético por meio de esquemas de polinização permite melhorar as características de frutos, sementes e mudas, aumentando a resistência ao estresse biótico e abiótico. Assim, foi proposto que o presente trabalho fosse desenvolvido para avaliar o efeito de três esquemas de polinização diferentes momentos nas características morfométricas do fruto. Foram selecionadas aleatoriamente 65 flores em fase de antese e submetidas aos seguintes tratamentos: 1) polinização natural com flores emasculadas, 2) polinização manual por autogamia, e 3) geitonogamia, em plantação de baunilha localizada em Mesa de Guadalupe, Veracruz, México. A percentagem de frutos fixados e retidos, a dinâmica de crescimento (comprimento e diâmetro), o peso e o índice de forma dos frutos foram avaliados para cada esquema de polinização e em diferentes dias após a polinização (DAP). Não foi observada a formação de frutos por polinização natural, o que mostra a ausência de apomixia e de fertilização por qualquer agente polinizador nesta plantação de baunilha. Não foram observadas diferenças no pegamento e na retenção dos frutos obtidos por autogamia e geitonogamia. A dinâmica de crescimento mostra que os frutos atingem seu comprimento máximo aos 40 DAP para ambos os esquemas de polinização. Maior comprimento, índice de forma e peso foram observados nos frutos obtidos por geitonogamia aos 40 DAP. Estes resulta- dos mostram que a endogamia não tem efeitos aparentes na produção de cápsulas em V. planifolia, mas influencia as suas características morfométricas.

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Biografia do Autor

Zelzin Eréndira Fernández-Villa, Universidad Veracruzana

Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada, Xalapa-Ver., México.

Brandon Giovanni Cervantes Rodríguez, Universidad Veracruzana

Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada, Xalapa-Ver., México.

Lourdes Georgina Iglesias-Andreu, Universidad Veracruzana

Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada, Xalapa-Ver., México.

Referências

ABBATE, A.; CAMPBELL, J.; WILLIAMS, G. Artificial pollination of kiwifruit (Actinidia chinensis Planch. var. chinensis) (Ericales: Actinidiaceae) results in greater fruit set compared to flowers pollinated by managed bees (Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) and Bombus impatiens Cresson (Hymenoptera: Apidae). Journal of Economic Entomology, v.116, n.3, p.674-685, 2023. https://doi.org/10.1093/jee/toad044

ANDRIAMIHAJA, C.F.; RAMAROSANDRATANA, A.V.; GRISONI, M.; JEANNODA, V.; BESSE, P. The leafless Vanilla species-complex from the South-West Indian Ocean Region: A taxonomic puzzle and a model for orchid evolution and conservation research. Diversity, v.12, n.12, p.443, 2020. https://doi.org/10.3390/d12120443

ARYA, S.S.; ROOKES, J.E.; CAHILL, D.M.; LENKA, S.K. Vanillin: a review on the therapeutic prospects of a popular flavouring molecule. Advances in Traditional Medicine, v.21, p.1-17, 2021. https://doi.org/10.1007/s13596-020-00531-w

BARREDA-CASTILLO, J.M.; MENCHACA-GARCÍA, R.A.; MORALES-RUIZ, V. Presencia de metaxenia en frutos de 40 días pospolinización em Vanilla planifolia Andrews y V. pompona Schiede. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, v.14, n.2, p.289-293, 2023. https://doi.org/10.29312/remexca.v14i2.2973

BAUTISTA-AGUILAR, J.R.; IGLESIAS-ANDREU, L.G.; MARTÍNEZ-CASTILLO, J.; RAMÍREZ-MOSQUEDA, M.A.; ORTIZ-GARCÍA, M.M. In Vitro conservation and genetic stability in Vanilla planifolia Jacks. HortScience, v.56, n.12, p.1494-1498, 2021. https://doi.org/10.21273/HORTSCI16118-21

BORBOLLA-PÉREZ, V.; IGLESIAS-ANDREU, L.G.; ESCALANTE-MANZANO, E.A.; MARTÍNEZ-CASTILLO, J.; ORTIZ-GARCÍA, M.M.; OCTAVIO-AGUILAR, P. Molecular and microclimatic characterization of two plantations of Vanilla planifolia (Jacks ex Andrews) with divergent backgrounds of premature fruit abortion. Scientia Horticulturae, v.212, p.240-250, 2016. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2016.10.002

CAPÓ, M.; PERELLÓ-SUAU, S.; RITA, J. Preventing inbreeding depression in Anacamptis coriophora (Orchidaceae) as a model of food-rewarding orchid. Plant Ecology, v.223, p.423-436, 2022. https://doi.org/10.1007/s11258-022-01221-0

DENG, L.; WANG, T.; HU, J.; YANG, X.; YAO, Y.; JIN, Z.; HUANG, Z.; SUN, G.; XIONG, B.; LIAO, L.; WANG, Z. Effects of pollen sources on fruit set and fruit characteristics of ‘Fengtangli’ Plum (Prunus salicina Lindl.) based on microscopic and transcriptomic analysis. International Journal of Molecular Sciences, v.23, n.21, p.12959, 2022. https://doi.org/10.3390/ijms232112959

DRESSLER, I.R. The Orchids: Natural History and Classification. Cambridge: Harvard University Press, 1981. 352p.

ECKERT, C.G. Contributions of autogamy and geitonogamy to self-fertilization in a mass-flowering, clonal plant. Ecology, v.81, n.2, p.532-542, 2000. https://doi.org/10.2307/177446

ELLESTAD, P.; PÉREZ-FARRERA, M.A.; BUERKI, S. Genomic insights into cultivated Mexican Vanilla planifolia reveal high levels of heterozygosity stemming from hybridization. Plants, v.11, n.16, p.2090, 2022. https://doi.org/10.3390/plants11162090

FAAST, R.; FACELLI, M.; AUSTIN, A.D. Seed viability in declining populations of Caladenia rigida (Orchidaceae): are small populations doomed. Plant Biology, v.13, n.1, p.86-95, 2011. https://doi.org/10.1111/j.1438-8677.2010.00367.x

FATTORINI, R.; GLOVER, B.J. Molecular Mechanisms of Pollination Biology. Annual Reviews of Plant Biology, v.71, p.487-515, 2020. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-081519-040003

FAVRE, F.; JOURDA, C.; GRISONI, M.; PIET, Q.; RIVALLAN, R.; DIJOUX, J.B.; HASCOAT, J.; LEPERS-ANDRZEJEWSKI, S.; BESSE, P.; CHARRON, C. A genome-wide assessment of the genetic diversity, evolution and relationships with allied species of the clonally propagated crop Vanilla planifolia Jacks. ex Andrews. Genetic Resources and Crop Evolution, v.69, p.2125-2139, 2022. https://doi.org/10.1007/s10722-022-01362-1

FRANKLIN, S.; ALPERT, P.; SALGUERO-GÓMEZ, R.; JANOVSKÝ, Z.; HERBEN, T.; KLIMEŠOVÁ, J.; DOUHOVNIKOFF, V. Next-gen plant clonal ecology. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, v.49, p.125601, 2021. https://doi.org/10.1016/j.ppees.2021.125601

HASHEMABADI, D.; KAVIANI, B.; GHOLIPOUR, H.; GHASEMI, M.; KHORRAMI-RAAD, M. Reduction of seed number in ‘Yashar’ mandarin by application of copper sulfate and different pollen grains sources. Revista Chapingo Serie Horticultura, v.29, n.2, p.5-20, 2023. https://doi.org/10.5154/r.rchsh.2022.05.007

HERNÁNDEZ-APOLINAR, M. Identificación de polinizadores naturales de Vanilla planifolia Jacks. ex Andrews. Agroproductividad, v.9, n.11-B, p.21-22, 2016.

HERRERA-CABRERA, B.E.; SALGADO-GARCIGLIA, R.; OCAÑO-HIGUERA, V.M.; BARRALES-CUREÑO, H.; DELGADO-ALVARO, A.; MONTIEL-MONTOYA, J.; DÍAZ-BAUTISTA, M.; ALMORIN-ALBINO, R.; REYES, C. Producción y caracterización de vainilla (Vanilla planifolia) en función de la concentración de vainillina. Revista Iberoamericana de Ciencias, v.9, n.2, p.46-62, 2022.

HU, Y.; BARRETT, S.C.H.; ZHANG, D.Y.; LIAO, W.J. Experimental analysis of mating patterns in a clonal plant reveals contrasting modes of self-pollination. Ecology and Evolution, v.5, n.22, p.5423-5431, 2015. https://doi.org/10.1002/ece3.1801

JOHNSON, S.D.; EDWARDS, T.J. The structure and function of orchid pollinaria. Plant Systematics and Evolution, v.222, p.243-269, 2000. https://doi.org/10.1007/BF00984105

JOHNSON, T.R.; STEWART, S.L.; KAUTH, P.; KANE, M.E.; PHILMAN, N. Confronting assumptions about spontaneous autogamy in populations of Eulophia alta (Orchidaceae) in south Florida: assessing the effect of pollination treatments on seed formation, seed germination and seedling development. Botanical Journal of the Linnean Society, v.161, n.1, p.78-88, 2009. https://doi.org/10.1111/j.1095-8339.2009.00992.x

KAUSHAL, P.; DWIVEDI, K.K.; RADHAKRISHNA, A.; SAXENA, S.; PAUL, S.; SRIVASTAVA, M.K.; BAIG, M.J.; ROY, A.K.; MALAVIYA, D.R. Ploidy dependent expression of apomixis and its components in guinea grass (Panicum maximum Jacq.). Euphytica, v.214, n.152, 2018. https://doi.org/10.1007/s10681-018-2232-1

KUNDU, A.; KARMAKAR, P. Pollination ecology and breeding system of Ecbolium ligustrinum (Acanthaceae): a transition from autogamy to xenogamy through specialised plant-pollinator interactions. Acta Botanica Hungarica, v.64, n.1-2, p.137-155, 2022. https://doi.org/10.1556/034.64.2022.1-2.7

LUBINSKY, P.; VAN-DAM, M.; VAN-DAM, A. Pollination of Vanilla and evolution in the Orchidaceae. Lindleyana, v.75, p.926-929, 2006.

PEMBERTON, R.W.; WHEELER, G.S.; MADEIRA, P.T. Bee (Hymenoptera: Apidae) pollination of Vanilla planifolia in Florida and their potential in commercial production. Florida Entomologist, v.106, n.4, p.230-237, 2023. https://doi.org/10.1653/024.106.0404

RAJPAL, V.R.; RATHORE, P.; MEHTA, S.; WADHWA, N.; YADAV, P.; BERRY, E.; GOEL, S.; BHAT, V.; RAINA, S.N. Epigenetic variation: A major player in facilitating plant fitness under changing environmental conditions. Frontiers in Cell and Developmental Biology, v.10, p.1020958, 2022. https://doi.org/10.3389/fcell.2022.1020958

REUTEMANN, A.V.; HONFI, A.I.; KARUNARATHNE, P.; ECKERS, F.; HOJSGAARD, D.H.; MARTÍNEZ, E.J. Variation of residual sexuality rates along reproductive development in apomictic tetraploids of Paspalum. Plants, v.11, n.13, p.1639, 2022. https://doi.org/10.3390/plants11131639

ROSS, A.A.; TRAVERS, S.E. The genetic consequences of rarity in the western prairie fringed orchid (Platanthera praeclara). Conservation Genetics, v.17, p.69-77, 2015. https://doi.org/10.1007/s10592-015-0761-x

SAINI, S.; SAGORE, B.; JAIN, S.; MAURYA, P. Advances in the exploration of xenia and metaxenia in fruit and nut crops. In: SAHU, J.K.; DIWAN, G. Advances in horticulture crops and their challenges. Kalwakurthy: SR edu publications, 2022. p.50-64.

TRAVERS, S.E.; ANDERSON, K.; VITT, P.; HARRIS, M.O. Breeding system and inbreeding depression in the rare orchid Platanthera praeclara in a fragmented grassland landscape. Botany, v.96, n.3, p.151-159, 2018. https://doi.org/10.1139/cjb-2017-0104

VEGA, M.; HERNÁNDEZ, M.; HERRERA-CABRERA, B.E.; WEGIER, A. 2017. Vanilla planifolia: The IUCN Red List of Threatened Species. Available at: https://www.iucnredlist.org/species/103090930/172970359. Accessed on: July 4th, 2024.

YEH, C.H.; CHEN, K.Y.; LEE, Y.I. Asymbiotic germination of Vanilla planifolia in relation to the timing of seed collection and seed pretreatments. Botanical Studies, v.62, p.6, 2021. https://doi.org/10.1186/s40529-021-00311-y

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Publicado

2025-06-30

Edição

Seção

Artigos