Determination of endogenous IAA and carbohydrates during the induction and development of protocorm-like bodies of Cattleya tigrina A. Richard / Determinação de AIA e carboidratos endógenos durante a indução e desenvolvimento deestruturas semelhantes a protocormos de Cattleya tigrina A. Richard

Tissue culture techniques have been employed for orchid mass propagation by means of themorphogenetic route of protocorm like-bodies (PLBs). This study aimed to analyze and compare Indoleaceticacid (IAA) and sugar endogenous levels in protocorm-like bodies (PLBs) induction and developmentin Cattleya tigrina, in order to better understand this process and to optimize micropropagation procedureprotocols. Leaves grown on MS (Murashige and Skoog) culture medium, suplemented with 9 μM TDZfor PLBs induction and development were collected after 0, 2, 7, 14, 30, 60 and 100 days of cultivation, forfurther analysis. Increase of IAA and reduction of sugar levels are strongly related to morphogeneticresponse, that is, PLBs formation over the preexisting ones and leaf primordia formation. Sucrose, fructoseand glucose presence in this study is related to cell signaling. Thus, hormonal signals and carbohydratesalter metabolism, triggering PLBs initiation and development in C. tigrina.(AU)

Técnicas de cultura de tecidos têm sido empregadas para a propagação em massa de orquídeaspor meio da via morfogenética de estruturas semelhantes a protocormos (ESPs). O estudo teve comoobjetivo analisar e comparar os níveis endógenos de ácido indol-3-acético (AIA) e de açúcares na indução eno desenvolvimento de estruturas semelhantes a protocormos (ESPs) em Cattleya tigrina, visando à melhorcompreensão deste processo e à otimização de protocolos de micropropagação. Folhas cultivadas em meiode cultura MS (Murashige & Skoog), suplementadas com 9 μM de TDZ para indução e desenvolvimentode ESPs foram coletadas após 0, 2, 7, 14, 30, 60 e 100 dias de cultivo, para posterior análise. O aumento dosníveis de AIA e a redução dos níveis de açúcar estão fortemente relacionados à resposta morfogenética, ouseja, à formação de ESPs sobre os pré-existentes e à formação de primórdios foliares. A presença desacarose, frutose e glicose neste estudo está relacionada à sinalização celular. Assim, sinais hormonais ecarboidratos alteram o metabolismo, desencadeando a iniciação e o desenvolvimento de ESPs em C. tigrina.(AU)

Determination of endogenous IAA and carbohydrates during the induction and development of protocorm-like bodies of Cattleya tigrina A. Richard / Determinação de AIA e carboidratos endógenos durante a indução e desenvolvimento deestruturas semelhantes a protocormos de Cattleya tigrina A. Richard

Tissue culture techniques have been employed for orchid mass propagation by means of themorphogenetic route of protocorm like-bodies (PLBs). This study aimed to analyze and compare Indoleaceticacid (IAA) and sugar endogenous levels in protocorm-like bodies (PLBs) induction and developmentin Cattleya tigrina, in order to better understand this process and to optimize micropropagation procedureprotocols. Leaves grown on MS (Murashige and Skoog) culture medium, suplemented with 9 μM TDZfor PLBs induction and development were collected after 0, 2, 7, 14, 30, 60 and 100 days of cultivation, forfurther analysis. Increase of IAA and reduction of sugar levels are strongly related to morphogeneticresponse, that is, PLBs formation over the preexisting ones and leaf primordia formation. Sucrose, fructoseand glucose presence in this study is related to cell signaling. Thus, hormonal signals and carbohydratesalter metabolism, triggering PLBs initiation and development in C. tigrina.

Técnicas de cultura de tecidos têm sido empregadas para a propagação em massa de orquídeaspor meio da via morfogenética de estruturas semelhantes a protocormos (ESPs). O estudo teve comoobjetivo analisar e comparar os níveis endógenos de ácido indol-3-acético (AIA) e de açúcares na indução eno desenvolvimento de estruturas semelhantes a protocormos (ESPs) em Cattleya tigrina, visando à melhorcompreensão deste processo e à otimização de protocolos de micropropagação. Folhas cultivadas em meiode cultura MS (Murashige & Skoog), suplementadas com 9 μM de TDZ para indução e desenvolvimentode ESPs foram coletadas após 0, 2, 7, 14, 30, 60 e 100 dias de cultivo, para posterior análise. O aumento dosníveis de AIA e a redução dos níveis de açúcar estão fortemente relacionados à resposta morfogenética, ouseja, à formação de ESPs sobre os pré-existentes e à formação de primórdios foliares. A presença desacarose, frutose e glicose neste estudo está relacionada à sinalização celular. Assim, sinais hormonais ecarboidratos alteram o metabolismo, desencadeando a iniciação e o desenvolvimento de ESPs em C. tigrina.

Dynamics in global DNA methylation and endogenous polyamine levels during protocorm-like bodies induction of Cattleya tigrina A. Richard / Dinâmica da metilação do DNA global e níveis endógenos de poliaminas durante a induçãode estruturas semelhantes a protocormos de Cattleya tigrina A. Richard

Cattleya tigrina is endemic to the Atlantic forest biome and classified as vulnerable in the Red Book of Brazilian Flora. In vitro techniques comprise valuable tools for the conservation of endangered plant species. The aim of the present study was to evaluate the morphological features, global DNA methylation levels and free polyamines during protocorm-like bodies (PLBs) induction of C. tigrina. Along with that, an efficient protocol for in vitro propagation of this species is proposed. The first evidences of PLBs induction in C. tigrina occurred at seven days in culture, starting from the basal portion of the leaf abaxial surface. A hypomethylation marked the beginning of cell differentiation, followed by an increased global DNA methylation at 35 days in culture, coinciding with a subtle change in the structures morphogenetic development. During PLBs induction, putrescine exhibited higher levels as compared to spermidine and spermine, and apparently presents a major role during the PLBs induction in C. tigrina. Due to the apparent secondary PLBs formation, this protocol can represent a highly efficient method for in vitro propagation of this species.(AU)

Cattleya tigrina é uma espécie endêmica do bioma Mata Atlântica e classificada como vulnerávelno Livro Vermelho da Flora Brasileira. As técnicas in vitro compreendem ferramentas valiosas a seremempregadas na conservação de espécies de plantas ameaçadas. O objetivo do presente estudo foi avaliar ascaracterísticas morfológicas, os níveis globais de metilação do DNA e as poliaminas livres durante a induçãode estruturas semelhantes a protocormos (ESPs). Paralelamente, um protocolo eficiente para a propagaçãoin vitro desta espécie é apresentado. As primeiras evidências de indução de ESPs em C. tigrina foramobservadas aos sete dias de cultivo, a partir da porção basal da superfície abaxial da folha. Umahipometilação foi observada concomitante ao início da diferenciação celular, e um aumento da metilaçãoglobal do DNA foi encontrada aos 35 dias de cultivo, coincidindo com uma sutil mudança nodesenvolvimento morfogenético das estruturas. Durante a indução de ESPs, a putrescina exibiu níveisaumentados em comparação a espermidina e espermina e, aparentemente, apresenta um papel importantedurante a indução dessas estruturas em C. tigrina. Devido à aparente formação secundária de ESPs, esteprotocolo pode representar um método altamente eficiente para a propagação in vitro desta espécie.(AU)

Physiological characteristics of the Atlantic Forest native bromeliads: Nidularium campo-alegrense Leme and Aechmea ornata Baker / Características fisiológicas de bromélias nativas da Mata Atlântica: Nidularium campoalegrense Leme e Aechmea ornata Baker

Despite the ecological importance of bromeliads, the basic knowledge about the physiological aspects in some species is poorly understood. The aim of this study was to physiologically characterize the species Nidularium campo-alegrense Leme and Aechmea ornata Baker to contribute to a better understanding of their metabolic processes. From mature leaves of bromeliads N. campo-alegrense and A. ornata held at the Agricultural Sciences Center of the Federal University of Santa Catarina, it was quantified photosynthetic pigments, carbohydrates and starch, and determined stomata and trichome density. The chlorophyll and carotenoids content did not differ significantly between species. However, the total carbohydrates content of A. ornata (3.2 mg g-1 FM) was significantly higher than N. campo-alegrense, but with similar starch content (1.7 mg g-1 FM). Both species present hypostomatic leaves, with more trichomes in the species A. ornata. This information provides the groundwork for future studies on the biochemical mechanisms related to their photosynthetic process, contributing in establishing strategies for the conservation and propagation of these species.(AU)

Apesar da importância ecolَgica das bromélias, o conhecimento bلsico sobre os aspectos fisiolَgicos em algumas espécies é pouco compreendido. O objetivo do presente trabalho foi caracterizar fisiologicamente as espécies Nidularium campo-alegrense Leme e Aechmea ornata Baker, para contribuir ao melhor entendimento dos seus processos metabَlicos. Pelas folhas maduras, das bromélias N. campoalegrense e A. ornata mantidas no Centro de Ciências Agrلrias (CCA) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), foram quantificados os pigmentos fotossintéticos, carboidratos e amido e foi determinada a densidade estomلtica e tricomلtica. Os teores de clorofila e carotenoides nمo apresentaram diferença significativa entre as espécies. No entanto, na espécie A. ornata, o teor de carboidratos totais (3,2 mg g-1 MF) foi significativamente maior e o teor de amido (1,7 mg g-1 MF) semelhante quando comparado com N. campo-alegrense. As duas espécies apresentam folhas hipoestomلticas e o nْmero de tricomas foi maior na espécie A. ornata. Estas informaçُes fornecem as bases para futuros estudos sobre os mecanismos bioquيmicos relacionados com seu processo fotossintético para contribuir no estabelecimento de estratégias de conservaçمo ou propagaçمo destas espécies.(AU)

In vitro propagation of Vriesea reitzii, a native epiphyte bromeliad from the Atlantic rainforest / Propagação in vitro de Vriesea reitzii, uma bromélia epífita nativa da Mata Atlântica

The induction of nodular culture (NC) and the subsequent development of microshoots of V. reitzii are considered an in vitro propagation model-system with high regenerative performance. Current research analyzed the determinant factors of the in vitro morphogenesis control of bromeliads. Seeds excised from mature capsules were grown on medium MS basic (MSB), liquid or gelled, supplemented or not with -naphthaleneacetic acid (NAA), 6-benzilaminopurine (BAP) or thidiazuron (TDZ). The regeneration and elongation of microshoots were evaluated from NC sub-cultivated on MSB medium on liquid culture medium supplemented with different concentrations of indolyl-3-acetic acid (IAA) and gibberellic acid (GA3). Plant growth regulators (PGR) supplemented into the medium MSB inhibited the germination of the seeds and induced NC in the second week of growth. The induced NC on MSB medium with NAA (4 µM) and sub-cultivated on MSB medium with NAA (2 µM) plus N6(2-isopentenyl) adenine (2-iP) (2 µM) showed granular texture and high rate of proliferation. NC sub-culture in MSB medium with IAA (4 µM) provided a higher average number of microshoots (1,478 shoots g-1 of NC). Shoots over 3.0 cm resulted in more than 95% ex vitro survival.(AU)

A indução de culturas nodulares (CNs) e subsequente desenvolvimento de microbrotos de V. reitzii configuraram-se em um sistema de alta performance regenerativa in vitro. No presente trabalho foram estudados os fatores determinantes do controle da morfogênese in vitro das CNs. Sementes excisadas de cápsulas maduras foram cultivadas em meio básico MS (MSB) líquido ou geleificado e suplementado ou não com ácido naftalenoacético (ANA), 6-benzilaminopurina (BAP) ou thidiazuron (TDZ). A partir das CNs subcultivadas em meio MSB, foi avaliada a regeneração e o alongamento de microbrotos em meio de cultura líquido suplementado com diferentes concentrações de ácido indolil-3-acético (AIA) combinados com ácido giberélico (AG3). A suplementação de fitorreguladores ao meio MSB inibiram a germinação das sementes e promoveram a indução de CNs na segunda semana de cultivo. As CNs induzidas em meio MSB suplementado com ANA (4 M) e subcultivadas em meio MSB suplementado com ANA (2 M) mais N6 (2-isopentenil) adenina (2-iP) (2 M) apresentaram textura granular e alta taxa de proliferação. O cultivo destas CNs em meio MSB suplementado com AIA (4 M) resultou no maior número médio de microbrotos (1.478 brotos g-1 de CN). Brotos maiores de 3,0 cm resultaram em mais de 95% de sobrevivência em ambiente ex vitro.(AU)