Controle ambiental da resinose em Pinus elliottii Engelm. e seleção de indivíduos superresinosos

Abstract

A exsudação de resina (uma complexa mistura de mono, sesqui e diterpenos) após um ferimento é uma resposta de defesa típica em Pinus elliottii. Esta mistura complexa de terpenos encontra inúmeras aplicações industriais, incluindo aromas, fragrâncias, produtos farmacêuticos, tintas, adesivos, polímeros, solventes, etc. Para estimular o fluxo de resina, é aplicada uma pasta na superfície da ferida, que é repetida a cada quinze dias, expondo a interface entre o xilema secundário e o floema. A resina é sintetizada pelas células epiteliais e armazenada em estruturas secretoras (canais de resina), que são ativados pelo ferimento e pela aplicação, sobre a estria, de uma pasta estimuladora. Otimizar o rendimento da resina permite a utilização sustentada de produtos florestais de alto valor, que podem ser explorados nas plantações de Pinus elliottii durante vários anos ininterruptamente. Neste trabalho, foi realizada a investigação do rendimento de resina de árvores plantadas ou regeneradas do banco de sementes tratadas com diferentes adjuvantes químicos atuantes em diferentes mecanismos (cofatores metálicos de monoterpeno sintases, ácido benzoico e reguladores de crescimento de plantas), isolados ou em combinação, visando avaliar a existência de interações entre os mesmos e minimizar a necessidade de precursores de etileno (ethrel) na pasta indutora. A pasta com ethrel estimulou produção de resina em todas as estações. As pastas baseadas em ácido benzoico também tiveram essa capacidade, especialmente na primavera e no verão. Florestas plantadas ou regeneradas tiveram a mesma produção de resina. Foi também validado um método simples de avaliação de capacidade de resinose baseado na cinética volumétrica de liberação de resina em um período de 4h após punção do tronco para identificação de indivíduos elite para resinagem. Em paralelo, análises químicas de terebintina revelaram maiores razões de beta/alfa pineno em árvores de elevada produção de resina. Além disso, a estrutura dos canais resiníferos foi investigada por varreduras de microtomografia de raio-X em árvores de fenótipos de produção de resina distintos. As análises de estrutura de canais mostraram que o número e diâmetro de canais secretores, bem como a ocorrência de canais anastomosados foram significativamente maiores nas árvores de alto rendimento, indicando expressiva correlação entre aspectos anatômicos dos canais com o fenótipo de resinose.

Resin exudation (a complex mixture of mono, sesqui and diterpenes) after mechanical injury is a typical defense response in Pinus elliottii. This complex blend of terpenes finds numerous industrial applications including flavorings, fragrances, pharmaceuticals, paints, inks, adhesives, polymers and solvents, etc. To stimulate resin flow, a paste is applied on the fresh surface of the inflicted wound (bark streaking), which is repeated on a fortnight basis, exposing the interface between secondary xylem and phloem. Resin is synthesized by epithelial cells and accumulated in specialized secretory structures (resin canals,) which are activated by the wound and by the stimulator paste application. Optimizing resin yield allows the sustained exploitation of high value forest products, which can be produced in plantations of Pinus elliottii for several years uninterruptedly. Herein resin yield from planted or seed-bank regenerated trees treated with different chemical adjuvants that act in different pathways (metal cofactors of monoterpene synthases, benzoic acid and plant growth regulators), alone or in combination, was analyzed, aiming at determining the existence of interactions among adjuvants and minimizing the need of ethylene precursors (ethrel) in the stimulant paste.The paste with ethrel promoted resin yield in all seasons of the year. Benzoic acid based pastes also had this capacity, particularly in Spring and Summer. Planted and regenerated forests had the same resin yield. In addition, a simple method of resinosis capacity evaluation was validated.The method was based on the kinetic-volumetric quantification of exuded resin for 4h after puncturing the trunk for identifying elite individuals for resin extraction. In parallel, chemical analyses of turpentine showed increased ratios of beta/alfa pinene in high resin yielding trees. The structure of resin canals was determined by X-ray microtomography scans in trees of distinct resin yield phenotypes. These analyses showed that number and diameter of secretory canals, as well as the occurrence of anastomosed ducts were significantly higher in the more resinous trees, indicating a correlation between canal anatomy and resinosis phenotype.