Controle espectral da luz e criopreservação como estratégias para micropropagação e conservação ex situ de Cattleya spp.

Abstract

A Mata Atlântica constitui um dos principais hotspots de biodiversidade mundial, abrigando elevada riqueza de espécies endêmicas, muitas das quais ameaçadas de extinção. Entre estas, destacam-se as espécies da família Orchidaceae, altamente vulneráveis à perda de habitat e à pressão extrativista. Nesse contexto, técnicas biotecnológicas, como a germinação in vitro e a criopreservação, representam estratégias promissoras para a conservação ex situ. Esta tese teve como objetivo avaliar a influência da qualidade espectral da luz na micropropagação de Cattleya crispa Lindl., bem como analisar os efeitos da criopreservação associados à qualidade da luz na viabilidade, germinação e desenvolvimento inicial de Cattleya labiata Lindl. Sementes de Cattleya crispa foram germinadas in vitro e as plântulas submetidas a diferentes qualidades espectrais durante o cultivo e a aclimatização, sendo avaliados parâmetros morfológicos e fisiológicos relacionados à atividade fotossintética. Para Cattleya labiata, sementes foram criopreservadas por imersão em nitrogênio líquido, avaliando-se a viabilidade, germinação e desenvolvimento inicial sob diferentes espectros de luz. A qualidade espectral influenciou significativamente o crescimento e a fisiologia de Cattleya crispa, com destaque para a combinação de luz azul com vermelha, que promoveu maior crescimento vegetativo e eficiência fotossintética, enquanto a luz azul isolada apresentou efeito restritivo. A criopreservação não comprometeu a viabilidade nem a germinação de Cattleya labiata; entretanto, o desenvolvimento inicial foi influenciado pela qualidade espectral da luz, com melhor desempenho sob luz branca e na combinação de azul com vermelha. Os resultados demonstram que a manipulação da qualidade espectral constitui ferramenta eficiente para aperfeiçoar a micropropagação e o desenvolvimento pós-seminal de espécies de Cattleya. Adicionalmente, a criopreservação mostrou-se eficaz para a conservação de longo prazo, sendo as condições de cultivo pós-descongelamento determinantes para o sucesso no estabelecimento das plântulas. Assim, a integração entre controle espectral da luz e criopreservação representa estratégia promissora para a conservação ex situ de orquídeas ameaçadas.

Abstract: The Atlantic Forest is one of the world?s hotspots biodiversity hotspots, harboring a high richness of endemic species, many of which are threatened with extinction. Among these, species of the Orchidaceae family stand out as highly vulnerable to habitat loss and extractive pressure. In this context, biotechnological techniques such as in vitro germination and cryopreservation represent promising strategies for ex situ conservation. This thesis aimed to evaluate the influence of light spectral quality on the micropropagation of Cattleya crispa Lindl., as well as to analyze the effects of cryopreservation associated with light quality on the viability, germination, and initial development of Cattleya labiata Lindl. Seeds of Cattleya crispa were germinated in vitro, and the plantlets were subjected to different spectral light qualities during cultivation and acclimatization. Morphological and physiological parameters related to photosynthetic activity were evaluated. For Cattleya labiata, seeds were cryopreserved by immersion in liquid nitrogen, and viability, germination, and initial development were assessed under different light spectra. Light spectral quality significantly influenced the growth and physiology of Cattleya crispa, with emphasis on the combination of blue and red light, which promoted greater vegetative growth and photosynthetic efficiency, while monochromatic blue light showed a restrictive effect. Cryopreservation did not compromise the viability or germination of Cattleya labiata; however, initial development was influenced by light quality, with better performance observed under white light and under the combination of blue and red light. The results demonstrate that the manipulation of light spectral quality is an effective tool for optimizing micropropagation and post-seminal development of Cattleya species. Additionally, cryopreservation proved to be effective for long-term conservation, with post-thaw culture conditions being crucial for the successful establishment of plantlets. Thus, the integration of light spectral control and cryopreservation represents a promising strategy for the ex situ conservation of threatened orchids.