Desenvolvimento reprodutivo do cafeeiro: anatomia de vasos do xilema e dinâmica de carboidratos | Reproductive development of coffee shrub: vessel anatomy and carbohydrate dynamic

The coffee tree is a species of great economic importance and its related hydraulic and metabolic aspects to the reproductive development of the coffee tree still little studied. In hypothesis, the differential development xylems in buds could reflect the unevenness in flowering and an uneven development of xylem in the pedicel of fruit. This will possibly affect the growth of fruits, providing different times so that it reaches its potential size, generating small uniformity of growth which would unevenness of maturation. The metabolism of carbohydrates in branches, leaves, buds and fruit, studied together during the reproductive period of coffee, serves as an aid in the understanding of flowering. Thus, the objectives of this work had been to verify the influence of the irrigation and branches positions in the plant, in the development of xylem in branches and fruits of the coffee tree; to verify the influence of the number and diameter of vases of xylem in the fruits in growth and, finally, to study the metabolism of the carbohydrates in levels, branches and buds, during the development of floral buds. The largest area of the cell wall and, consequently, a smaller area of lumem was found in the treatment not irrigated west, which also presented the largest number of vessels per square millimeter. Already the treatment irrigated east presented and fruit faster and more uniform than the other treatments assessed. It was observed in the local branches with numerous vessels, that the diameter of these vessels are smaller and there is a tendency to increase the number and decrease the diameter of the xylem vessels of the fruits pedicel, as increases the level of maturation of these fruits. Still, the highest numbers and diameter of vessels in fruit pedicels of coffee tree fruit provide further growth of fruit and this characteristic is defined before anthesis. Fruit from the same flowering same node can grow differentially, according to the hydraulic conditions imposed by the number and the vessel diameter in the fruits pedicel. The starch reserves of the leaf and the buds are important in phase 2, when the growth of buds occurs, however the starch mobilization in the branch does not occur. During the development of the buds occurs accumulation of AST indicating high metabolic ratio. In the period next the opening to the flowers the main accumulated carbohydrates is glucose and fructose. The sucrose content in the buds decrease with the development and the main responsible enzyme for the degradation, in the bud, is the INC. Invertases acid of wall cells is important in addition sucrose in the fruits in expansion stadium. The INC does not have activity in coffee tree branches.

Fisiologia Vegetal

O cafeeiro é uma espécie de grande importância econômica para o Brasil e a constante melhoria das condições de cultivo e dos conhecimentos sobre esta cultura não dispensa estudos. Muitos aspectos anatômicos do xilema de ramos e frutos e metabólicos relacionados ao desenvolvimento reprodutivo do cafeeiro ainda são pouco estudados. Em hipótese, o desenvolvimento diferencial do xilema nas gemas poderia refletir em desuniformidade do florescimento e um desenvolvimento desigual do xilema no pedúnculo do fruto. Isso possivelmente afetaria o crescimento dos frutos, proporcionando tempos diferentes para que este atinja seu tamanho potencial, gerando pequena uniformidade de crescimento o que acarretaria uma desuniformidade de maturação. O metabolismo dos carboidratos em ramos, folhas, gemas e frutos, estudado em conjunto durante o período reprodutivo do cafeeiro, serve de auxílio na compreensão do florescimento. Neste contexto, foram realizados experimentos que permitiram abordar diferentes aspectos do desenvolvimento reprodutivo do cafeeiro, cujos objetivos foram: Experimento I - verificar a influência da irrigação e da posição na planta, no desenvolvimento do xilema em ramos e em frutos do cafeeiro; Experimento II - verificar a influência do número e do diâmetro de vasos do xilema no crescimento dos frutos e Experimento III - estudar o metabolismo dos carboidratos em folhas, ramos e gemas, durante o desenvolvimento das gemas florais do cafeeiro. A maior área de parede celular e, conseqüentemente, de menor área de lúmem foi encontrada no tratamento não irrigado oeste, o qual apresentou também o maior número de vasos por milímetro quadrado. Já o tratamento irrigado leste apresentou maturação dos frutos mais rápida e mais uniforme que os demais tratamentos avaliados. Foi observado, em locais do ramo com vasos numerosos, que o diâmetro destes vasos é menor e que existe uma tendência de aumento do número e diminuição do diâmetro dos vasos do xilema do pedúnculo dos frutos, conforme aumenta o estádio de maturação desses frutos. Ainda, os maiores valores de número e diâmetro dos vasos no pedúnculo de frutos do cafeeiro proporcionam maior crescimento dos frutos e esta característica é definida antes da antese. Frutos oriundos de mesma florada no mesmo nó podem crescer diferencialmente, de acordo com as condições hidráulicas impostas pelo número e pelo diâmetro dos vasos do pedúnculo desses frutos. As reservas de amido da folha e da gema são importantes no crescimento das gemas, no entanto, a mobilização do amido do ramo no período reprodutivo do cafeeiro não ocorre. Durante o desenvolvimento das gemas ocorre acúmulo de AST indicando alta atividade metabólica. No período próximo à abertura das flores, os principais carboidratos acumulados são glicose e frutose. As invertases e a SUSY são enzimas importantes no período de desenvolvimento das gemas do cafeeiro. Estas enzimas ajudam a manter a relação sacarose/(glicose+frutose) baixa na gema, para que ocorra um gradiente de sacarose em direção a este tecido dreno. O baixo conteúdo de sacarose na gema deve-se, principalmente, à atividade da INC. A IAPC e a SUSY são as principais enzimas de degradação de sacarose no fruto de cafeeiro em estádio de expansão. A atividade da INC em ramos de cafeeiro não foi detectada.