Ex situ coleções de sementes, comumente referidas como bancos de sementes, preservam a diversidade genética de espécies de plantas fora de sua área nativa, fornecendo a matéria-prima para reintrodução de espécies e esforços de regeneração de ecossistemas. Garantir que essas coleções de sementes representem a ampla variação genética encontrada em populações naturais é fundamental tanto para a conservação contemporânea quanto para possíveis futuros esforços de restauração. Nas coníferas, a morfologia das sementes é principalmente controlada geneticamente. Como tal, a variação morfológica avaliada nas coleções de sementes de coníferas poderia ser usada como uma ferramenta de baixo custo para estimar a variação genética dentro e entre populações, fornecendo uma abordagem única para informar as técnicas de amostragem para futuras coleções de sementes.

Torrey pine stand na Ilha de Santa Rosa, Parque Nacional das Ilhas do Canal, Califórnia. Crédito da imagem: L. Di Santo).

Em seu novo estudo publicado na AoBP, Di Santo et ai. avaliar a variação de características morfológicas em um grande ex situ coleção de conservação do pinheiro Torrey (pinus torreyana) provenientes de duas populações nativas existentes, em La Jolla, Califórnia e Ilha de Santa Rosa, Califórnia, EUA. A espécie é um dos pinheiros mais raros do mundo e é uma preocupação crítica de conservação devido ao baixo tamanho da população, baixa diversidade genética, mudança climática e distúrbios ambientais e mediados pelo homem. Em seu trabalho, os autores quantificaram a distribuição de variação para 14 características morfológicas de sementes (incluindo as mostradas na imagem abaixo) e avaliaram as diferenças na emergência entre mudas da ilha e do continente. Por fim, usando uma abordagem baseada em simulação, eles usaram estimativas de variação dentro da população para avaliar o número de famílias maternas necessárias para capturar 95% da variação de característica dentro de cada coleção de sementes existente.

Visual de medições morfológicas para sementes coletadas na Ilha de Santa Rosa e na Reserva Estadual Torrey Pine. (A) Comprimento da semente (cm). (B) Largura da semente (cm). (C) Comprimento do embrião (cm). (D) Largura do embrião (cm). (E) Largura da casca da semente (cm). (F) Área do embrião (cm2). (G) Área do endosperma (cm2). (H) Área da semente (cm2). Crédito da imagem: Di Santo et ai.

Di Santo et ai. mostram que a variação de características de sementes pode ajudar no estabelecimento de diretrizes específicas para populações para otimizar a diversidade genética preservada em ex situ coleções de pinheiro Torrey (pinus torreyana) e possivelmente em qualquer espécie de planta com variação morfológica de sementes amplamente hereditária. Do ponto de vista da conservação, os resultados indicam que para otimizar a diversidade genética capturada nas coleções de sementes de pinheiro Torrey, será necessário maximizar o número de famílias maternas amostradas dentro de cada população. Os autores concluem afirmando que, embora seus resultados e conclusões possam ser específicos para o pinheiro Torrey, as abordagens empíricas, estatísticas e baseadas em simulação apresentadas em seu trabalho provavelmente poderiam ser aplicadas a características hereditárias em todo o mundo. ex situ coleções de sementes de outras espécies de plantas ameaçadas de extinção.

ARTIGO DE PESQUISA

Di Santo, LN, Polgar, M., Nies, S., Hodgkiss, P., Canning, CA, Wright, JW, Hamilton, JA, 2021. Características morfológicas de sementes como ferramenta para quantificar a variação mantida em coleções ex situ: a estudo de caso em Pinus torreyana. AoB PLANTS. https://doi.org/10.1093/aobpla/plab058