Do polyembryonic seeds of Carapa surinamensis (Meliaceae) have advantages for seedling development?

Ferreira, Débora Najara de Souza; Camargo, José Luís Campana; Ferraz, Isolde Dorothea Kossmann

Polyembryony is the differentiation and development of multiple embryos in a single seed. This characteristic can provide advantages, as more than one embryo is produced with the same amount of resources, and the probability of establishment of at least one seedling increases. However, sibling seedlings may also increase competition, affecting development and survival. In the present study, the possible advantages and disadvantages of polyembryony were analyzed in the initial establishment of seedlings of Carapa surinamensis (Meliaceae), a tree species that produces monoembryonic or polyembryonic seeds. In this regard, the development of single seedlings was compared with a pair of seedlings emerging from polyembryonic seeds. We compared the development of seedlings attached to or detached from each other and to the seed resources.

We observed two levels of competition:

(a) for the seed reserves during germination and initial development, as multiple embryos of C. surinamensis share the same reserves, and (b) for external factors, mostly space for root and shoot development, and also for light. Reducing the competition for external factors by separating the siblings was not enough to reduce the effects of competition for seed reserves in the first six months of development. Nevertheless, viable seedlings were produced in all treatments. Thus, depending on sprout management in the nursery, the number of seedlings per seed can be significantly increased by detaching the seedlings, or more vigorous seedlings can be obtained when only one seedling is maintained.(AU)

Poliembrionia é a diferenciação e o desenvolvimento de múltiplos embriões em uma única semente. Esta característica pode proporcionar diversas vantagens, como aumentar o número de embriões produzidos com a mesma quantidade de recursos, e aumentar a probabilidade de estabelecimento de pelo menos uma plântula de uma única semente. Por outro lado, a competição entre plântulas pode aumentar, afetando seu desenvolvimento e sobrevivência. Neste estudo, foram analisadas as possíveis vantagens e desvantagens da poliembrionia em sementes de andiroba, Carapa surinamensis (Meliaceae), uma espécie arbórea que produz sementes monoembriônicas ou poliembriônicas. Comparamos o desenvolvimento de plântulas únicas com o de pares de plântulas provenientes de sementes poliembriônicas. As plântulas foram mantidas unidas ou separadas entre si e ligadas à ou destacadas da semente.

Os resultados revelaram dois níveis de competição:

(a) pelas reservas da semente durante a germinação e desenvolvimento inicial da plântula, quando embriões múltiplos de C. surinamensis compartilham as mesmas reservas, e (b) por fatores externos, principalmente espaço para o desenvolvimento da raiz e da parte aérea, e luz. A redução da competição por fatores externos, através da separação das plântulas, não foi suficiente para reduzir os efeitos da competição pelas reservas das sementes nos primeiros seis meses de desenvolvimento. Apesar disso, plântulas viáveis foram produzidas em todos os tratamentos. Assim, dependendo do manejo dos brotos em viveiro, o número de plântulas produzidas pode ser aumentado significativamente por meio da separação entre plântulas, ou o vigor das plântulas pode ser incrementado através de sua manutenção individualizada.(AU)