ABSTRACT
Regnellidium diphyllum Lindman is a heterosporous fern, growing in aquatic environments and surrounding wetlands, which is assumed to be threatened by increasing water pollution and disappearance of its natural habitats. Among contaminants, hexavalent chromium - Cr(VI) - is known to be present in effluents from some leather tanning factories. Megaspore germination tests were performed using Meyer's solution, at concentrations 0 (control), 0.1, 0.5, 1, 5, 10, 15, 20, 30, 50, and 80 mg.L-1, from a standard solution of Titrisol® 1000 mg.L-1. The primary development of apomictic sporophytes was studied using solutions containing 0.025 to 4.8 mg.L-1 of Cr(VI). The experiments were conducted in a growth chamber at 24 ± 1 ºC and for a 12-hour photoperiod under fluorescent lights, providing a nominal irradiance of 77 µmol.m-2/s. Significant differences in megaspore germination, with subsequent sporophytic development, were verified from 0.5 mg.L-1 Cr(VI) concentration onwards. Growth of primary root and primary and secondary leaves was significantly reduced at 3.2 mg.L-1 Cr(VI) concentration or higher. Considering the pollution from Cr(VI) in some areas of R. diphyllum natural occurrence, these data indicate that low reproductive rates and disappearance of populations are likely to occur in these situations.
Regnellidium diphyllum Lindman é uma filicínea heterosporada que se desenvolve em ambientes aquáticos e áreas úmidas circundantes, sendo considerada ameaçada pelo aumento da poluição e desaparecimento dos seus hábitats naturais. Entre os contaminantes, o cromo hexavalente - Cr(VI) - é conhecido por estar presente nos efluentes de algumas indústrias de curtimento de couro. Testes de germinação foram realizados em meio líquido de Meyer, com concentrações de 0(controle); 0,1; 0,5; 1; 5; 10; 15; 20; 30; 50; e 80 mg.L-1 de Cr(VI), a partir de uma solução padrão de Titrisol® a 1000 mg.L-1. O desenvolvimento primário dos esporófitos apomíticos foi analisado em meios contendo de 0,025 a 4,8 mg.L-1 de Cr(VI). Os experimentos foram conduzidos em câmara de crescimento a 24 ± 1 ºC, fotoperíodo de 12 horas com lâmpadas fluorescentes fornecendo irradiância nominal de 77 µmol.m-2/s. Diferenças significativas na germinação dos megásporos e seu subsequente desenvolvimento foram verificadas a partir da concentração 0,5 mg.L-1 de Cr(VI). O crescimento da raiz primária e das folhas primárias e secundárias foi significativamente reduzido na concentração 3,2mg.L-1 de Cr(VI) ou superior. Considerando a poluição proveniente por Cr(VI) em algumas áreas de ocorrência natural de R. diphyllum, esses dados indicam que as baixas taxas de reprodução e mesmo o desaparecimento das populações podem ser esperadas nessas situações.
ABSTRACT
Regnellidium diphyllum is considered as endangered, occurring in the State of Rio Grande do Sul, Brazil, and a few adjoining localities in Uruguay, Argentina and the State of Santa Catarina. It grows in wetlands frequently altered for agricultural activities. Herbicides based on 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) are widely used in these fields. The effects of 2,4-D on the germination of megaspores and initial sporophytic development of R. diphyllum were investigated. Six concentrations of 2,4-D (0.32; 0.64; 1.92; 4.80; 9.60 and 19.20 mg.L-1), and the control (0.00 mg.L-1), were tested in vitro, using Meyer's medium. Cultures were maintained in a growth chamber at 24 ± 1 °C, under artificial light with nominal irradiance of 110 µmol.m-2/s and 16 hours photoperiod. Megaspore germination was lower at 9.60 and 19.20 mg.L-1 of 2,4-D (56 and 48 percent, respectively), compared with the control (68 percent). Herbicide concentrations of up to 1.92 mg.L-1 did not significantly decrease the number of sporophytes formed. At 19.20 mg.L-1, no sporophytes were formed. The lengths of the primary root, primary and secondary leaves were greater at concentrations of 0.32 and 0.64 mg.L-1 of 2,4-D. Low concentrations of 2,4-D do not affect germination rates and initial development of R. diphyllum in a significant way. However, higher concentrations (9.60 and 19.20 mg.L-1) affect substantially the germination of the megaspores and interfere with the establishment of the species.
Regnellidium diphyllum é considerada ameaçada, ocorrendo no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, e em algumas localidades vizinhas no Uruguai, na Argentina e no Estado de Santa Catarina. Cresce em áreas alagáveis, frequentemente alteradas para atividades agrícolas. Herbicidas baseados em ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) são largamente utilizados nestas plantações. Os efeitos do 2,4-D sobre a germinação de megásporos e o desenvolvimento esporofítico inicial de R. diphyllum foram investigados. Seis concentrações de 2,4-D (0,32; 0,64; 1,92; 4,80; 9,60 e 19,20 mg.L-1), além do controle (0,00 mg.L-1) foram testadas in vitro, utilizando meio de Meyer. As culturas foram mantidas em câmara de germinação a 24 ± 1 °C, sob luz artificial, com irradiância nominal de 110 mmol.m-2/s e fotoperíodo de 16 horas. A germinação de megásporos foi menor em 9,60 e 19,20 mg.L-1 de 2,4-D (56 e 48 por cento, respectivamente), comparada ao controle (68 por cento). Concentrações até 1,92 mg.L-1 não diminuíram significativamente o número de esporófitos formados. Em 19,20 mg.L-1, não houve formação de esporófitos. Os comprimentos da raiz primária e das folhas primária e secundária foram maiores em concentrações de 0,32 e 0,64 mg.L-1 de 2,4-D. Baixas concentrações de 2,4-D não afetam significantemente as taxas de germinação e o desenvolvimento inicial de R. diphyllum. Entretanto, maiores concentrações (9,60 e 19,20 mg.L-1) afetam substancialmente a germinação de megásporos e interferem no estabelecimento da espécie.