Avaliação da integridade genética em sementes de arroz (Oryza sativa L.) e feijão (Phaseolus vulgaris L.) armazenadas em bancos de germoplasma

Abstract

A manutenção da viabilidade de recursos genéticos vegetais em bancos de germoplasma é fundamental para uso dessas amostras (acessos) armazenadas em longo prazo dependendo, em parte, da manutenção da integridade genética. Metodologias para avaliar a integridade genética tem potencial para fornecer informações que auxiliariam no processo de monitoramento das coleções de germoplasma. O monitoramento das coleções é realizado pelo teste de germinação que, apesar de informativo e de baixo custo, não consegue detectar estágios iniciais de deterioração. Este estudo teve como objetivo avaliar a integridade genética em sementes de Oryza sativa L. (arroz) e Phaseolus vulgaris L. (feijão) envelhecidas artificial e naturalmente. Inicialmente, sementes de arroz e feijão foram expostas a um agente mutagênico, metanossulfonato de metila (MMS), para viabilizar a realização dos testes citogenéticos e cometa. Verificou-se que o MMS induziu efeitos citotóxicos, mutagênicos e/ou genotóxicos em acessos de arroz e feijão, contribuindo para a padronização de metodologias para avaliar citotoxicidade, mutagenicidade e genotoxicidade nestas espécies. A partir disto, foram analisados os efeitos do envelhecimento acelerado sobre a integridade genética em sementes de arroz e feijão. À medida que houve o aumento do período de envelhecimento, foi observada diminuição na germinação, vigor e índice mitótico, bem como o aumento da frequência de anomalias cromossômicas e quebras do DNA em ambas as espécies avaliadas. Estes resultados evidenciam o potencial uso dos testes citogenéticos e cometa em programas de conservação de sementes, pois eles permitem auxiliar na decisão de quais sementes podem ser armazenadas por períodos prolongados sem comprometer a sua integridade genética e, consequentemente, sua viabilidade e vigor. Por fim, foram realizadas análise da integridade genética e da eficácia do sistema de reparo de acessos de arroz e de feijão armazenados em longo prazo em bancos de germoplasma (-20°C). Observou-se que não houve aumento ou decréscimo significativo do índice mitótico e/ou anomalias cromossômicas, e houve similaridade entre os resultados dos testes de qualidade fisiológica e do teste cometa, ou seja, os lotes das duas espécies com sementes menos viáveis e/ou vigorosas apresentaram mais danos ao DNA e menor capacidade de reparo. Esse é o primeiro estudo sobre integridade genética e eficácia do sistema de reparo de germoplasma de semente conservado em longo prazo indicando que o teste cometa pode ser utilizado para esta finalidade. Adicionalmente, estas técnicas pode permitir o monitoramento de diferentes espécies, principalmente em acessos com pequena quantidade de sementes armazenadas (abaixo de 1.500), pois a quantidade de material utilizada (sementes e DNA) é baixa (10 sementes).