Effects of cytokinins onin vitro mineral accumulation and bud development in Annona glabra L. / Efeito de citocininas sobre o acúmulo de minerais e desenvolvimento de brotações de Annona glabra L. in vitro

Annona glabra is a tropical species that has significant agronomic potential in terms of furnishing fruits for in natura consumption and for the production of phyto-pharmaceuticals. In vitro cultivation has been considered the most promising form of propagation for this species, although large scale utilization of this technique is currently limited by high rates of leaf abscission, reduced rates of explant multiplication and slow bud growth. The present work evaluated the effects of different cytokinins on mineral accumulation in shoots of A. glabra cultivated in vitro, and their effects on growth and survival of these plants. Buds of A. glabra were cultivated in Wood Plant Medium (WPM) in the presence of 6-benzilaminopurine (BAP), thidiazuron (TDZ), kinetin (KIN), and zeatin (ZEA). KIN and BAP use resulted in the greatest growth, largest accumulation of dry mass and leaf area development, as well as the greatest survival rate during in vitro cultivation of this species. All cytokinins tested stimulated large accumulations of nitrogen and boron in shoots, but diminished levels of calcium as compared to controls.

Annona glabra é uma espécie frutífera tropical que apresenta elevado potencial agronômico pelo fornecimento de frutos para o consumo in natura e pela produção de fitofármacos. O cultivo in vitro tem sido preconizado como a forma mais adequada de propagação para essa espécie, embora sua utilização em larga escala ainda seja limitada pela elevada taxa de abscisão foliar, reduzida taxa de multiplicação dos explantes e crescimento lento das brotações. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o efeito de citocininas sobre o acúmulo de minerais nas brotações de A. glabra cultivadas in vitro e seus reflexos sobre o crescimento e sobrevivência das plantas nesse tipo de ambiente. Brotações de A. glabra foram cultivadas em meio Wood Plant Medium (WPM), na presença de 6-benzilaminopurina (BAP), thidiazuron (TDZ), cinetina (KIN) e zeatina (ZEA). A utilização de KIN e BAP induziu maior crescimento, maior acúmulo de massa seca, maior desenvolvimento da área foliar e maior taxa de sobrevivência das plantas durante o cultivo in vitro dessa espécie. Todas as fontes de citocininas testadas estimularam maiores acúmulos de nitrogênio e boro nas brotações e menores de cálcio.

Efeito de meios de cultura, concentrações de GA3 e pH sobre a germinação in vitro de mangabeira (Hancornia speciosa Gomes) / Effect of culture media, GA3 concentrations and pH on in vitro germination of Hancornia speciosa Gomes

A mangabeira (Hancornia speciosa Gomes) destaca-se por possuir um grande potencial como planta frutífera e produtora de borracha. As dificuldades encontradas no seu processo de propagação por meio de sementes, devido, principalmente, à baixa taxa de germinação e à recalcitrância, valorizam a busca por soluções alternativas para a produção de mudas dessa espécie, de maneira rápida e eficiente. Objetivou-se, neste trabalho, realizar o estudo da germinação de sementes de mangabeira em condições in vitro, tendo como precedente a obtenção de explantes, para posterior utilização no cultivo in vitro. Neste estudo foram avaliados os efeitos de diferentes meios de cultura, concentrações de sacarose e GA3 e de três níveis de pH na germinação da mangabeira. Frutos maduros foram coletados, passaram por processo de beneficiamento e tiveram suas sementes retiradas e utilizadas como explantes. Maior porcentagem de germinação de sementes de mangabeira in vitro foi obtida com a utilização dos meios de cultura WPM e MS/2, suplementados com 15,0 g L-1 de sacarose, 0,2 mg L-1 de GA3 e com pH corrigido para 5,8.

The Hancornia speciosa Gomes species presents potential for fruit and rubber production. Propagation is difficult primarily due, to a reduced seed germination and occurrence of recalcitrant seeds that stimulate the search of rapid and efficient propagation alternatives. In this context, the aim of this work was to study in vitro seed germination conditions in order to produce explants to be used on in vitro culture. The effect of different culture media, sucrose and GA3 concentrations and three pH levels were evaluated. Seeds were extracted from mature fruits after being harvested and processed. Higher in vitro germination was obtained using WPM and MS/2 media supplemented with 15.0 g L-1, 0.2 mg L-1 GA3 and pH adjusted to 5.8.

Efeitos de citocininas sobre a anatomia foliar e o crescimento de Annona glabra L. durante o cultivo in vitro e ex vitro / Effects of cytokinins on the leaf anatomy and growth of Annona glabra L. during in vitro and ex vitro culture

O efeito de diferentes fontes de citocininas durante o cultivo in vitro de A. glabra sobre características anatômicas de folhas e crescimento das plantas foi avaliado neste trabalho. BAP (6-benzilaminopurina) e KIN (cinetina) induziram aumento na espessura do mesofilo, enquanto que ZEA (zeatina) promoveu aumento na densidade e no índice estomático e no desenvolvimento do sistema vascular de folhas. A utilização de KIN e BAP proporcionou maior desenvolvimento e taxa de sobrevivência das plantas durante as fases de enraizamento e aclimatização.

The effect of different sources of cytokinins during the in vitro cultivation of A. glabra on anatomical characteristics of leaves and plant growth was evaluated in this work. BAP (6-benzilaminopurine) and KIN (kinetin) induced an increase in leaf mesophyll thickness, while the ZEA (zeatin) promoted an increase in density and stomatic index and development of leaves vascular system. The utilization of KIN and BAP improved higher plant development and survival rate during the acclimatization and rooting phases.

Ajuste do processo de micropropagação de barbatimão / Adjustment of the process of micropropagation of Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville

O objetivo desta pesquisa foi determinar um protocolo de micropropagação para o barbatimão. Para indução de brotações, os segmentos nodais foram inoculados em meio de cultura MS com diferentes concentrações de cinetina (0, 1, 2, 3, 4 e 5mg L-1). Para indução de raízes, brotações obtidas "in vitro" foram inicialmente transferidas para meio MS contendo 50 por cento da concentração de sais e com diferentes concentrações de ANA (0, 1, 2, 3 e 4mg L-1). Posteriormente, as brotações foram transferidas para meio MS contendo 50 por cento da concentração de sais, suplementado com carvão ativado. Para a aclimatização, as plantas obtidas foram transferidas para tubetes contendo diferentes substratos e, então, envolvidas com saco plástico transparente para auxiliar temporariamente na manutenção da umidade. As concentrações de 1 e 5mg L-1 de cinetina foram as mais eficientes na indução de gemas e brotos, respectivamente. Brotações com maiores comprimentos foram observadas em meio de cultura suplementado com 1mg L-1 de cinetina. Raízes em maior número e comprimento foram observados em meio de cultura suplementado com 4mg L-1 de ANA. Os substratos utilizados não afetaram significativamente a taxa de sobrevivência das plantas durante a fase de aclimatização.

The objective of the research was to determine a micropropagation protocol for the specie Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville. For shoot induction, nodal segments were inoculated in MS medium with different concentrations of kinetin (0, 1, 2, 3, 4 e 5mg L-1). For root induction, initially the shoots obtained 'in vitro' were transferred to MS containing 50 percent of salt concentration and with different concentrations of NAA (0, 1, 2, 3 e 4mg L-1). Lately, the shoots were moved to MS medium containing 50 percent of salt concentration, supplemented with activated charcoal. For acclimatization, the plants obtained were moved to plastic tubes containing different substrates and then covered with transparent plastic bags in order to maintain the environment humidity. The kinetin concentrations of 5.0 and 1.0mg L-1 were the most efficient for the induction of shots and buds, respectively. Shoot with a higher lengh were observed in MS medium supplemented with 1.0mg L-1 of kinetin. Roots in a higher number and length were observed in MS medium supplemented with 4.0mg L-1 of NAA. The substrates used had no significant effect on the rate of plant survival during the acclimatization stage.

Callus induction in leaf segments of Croton urucurana Baill / Indução de calos em segmentos foliares de sangra d'água (Croton urucurana Baill)

Croton urucurana Baill., a species belonging to the family Euphorbiaceae, can be useful in the recovery of degraded riparian areas. In the traditional medicine, it is widely used as cicatrizant and in the treatment of rheumatism. However, its seeds present dormancy and low viability, making the propagation of this species a challenge. With the objective of establishing an alternative route for the propagation, the effect of different concentrations of 2,4-D (2,4- dichlorophenoxyacetic acid) with BAP (6-benzylaminopurine) or TDZ (thidiazuron) and of NAA (1-naphthaleneacetic acid) with BAP and their possible combinations were evaluated for callus induction in leaf segments. Callus fresh mass was evaluated forty-five days after inoculation. The isolated use of BAP and the combination of NAA with BAP did not promote calogenesis in leaf segments. Even though the combination of 2,4-D with BAP or TDZ had induced the formation of callus, it was the isolated use of 2,4-D that provided the highest callus fresh mass.

A sangra d'água, espécie pertencente à família Euphorbiaceae, apresenta potencial na recuperação de matas ciliares degradadas e é extensamente utilizada na medicina tradicional, como cicatrizante e no tratamento de reumatismos. Entretanto, suas sementes apresentam dormência e baixa viabilidade, dificultando a propagação desta espécie. Avaliou-se o efeito de diferentes concentrações de 2,4-D e BAP ou TDZ e de ANA e BAP, com suas possíveis combinações, na indução de calos em segmentos foliares de sangra d'água. Quarenta e cinco dias após a inoculação, foi avaliado o peso fresco dos calos. O uso de BAP isoladamente e a combinação entre ANA e BAP não promoveram calogênese em segmentos foliares de sangra d'água. Embora a combinação de 2,4-D e BAP ou TDZ tenha induzido a formação de calos, o uso isolado de 2,4-D proporcionou o maior peso fresco destes.

Efeito da escarificação e luminosidade na germinação in vitro de sementes de cagaiteira (Eugenia dysenterica DC.) / Effect of scarification and light on in vitro seed germination of (Eugenia dysenterica DC.)

A cagaiteira é uma espécie nativa do Cerrado com elevado potencial frutífero. Como suas sementes apresentam elevada variabilidade, sendo ainda recalcitrantes e dormentes, a germinação in vitro apresenta-se como uma alternativa para a propagação da espécie, além de permitir a obtenção de explantes juvenis para a micropropagação. Com presente trabalho, objetivou-se avaliar o efeito da escarificação e da luminosidade na germinação in vitro de sementes de cagaiteira. Sementes desprovidas do tegumento e sementes intactas foram inoculadas em meio MS e mantidas na ausência e presença de luz. Sementes desprovidas de tegumento germinadas tanto na presença quanto na ausência de luz apresentaram 86,25 por cento e 88,25 por cento de germinação aos 31 e 71 dias da inoculação, respectivamente. Após 150 dias de inoculação, plântulas provenientes de sementes desprovidas de tegumento, germinadas na presença e ausência de luminosidade, apresentaram 10 por cento e 12 por cento de anomalias, respectivamente.

Cagaiteira is a native specie of brazilian cerrado with high yield. Because it seeds show high variability, it is yet considered recalcitrant and dormant, the germination in vitro appears as an alternative for specie propagation, in addition to obtain juvenile explant for micropropagation. The present research aimed to evaluate the effect of scarification and ligth on germination in vitro of cagaiteira seeds. Seeds without teguments and intact seeds were inoculated in MS medium and kept in abscence and presence of radiation. Seeds without tegument germinated in the presence or abscence of ligth showed 86.25 percent and 88.25 percent germination at 31 and 71 days of inoculation, respectively. After 150 days of inoculation, plantlets from seeds without tegument germinated in the presence and abscence of ligth, showed 10 percent and 12 percent of abnormalities, respectively.

Germinação in vitro e ex vitro de Inga vera Willd. subsp. affinis (DC.) T.D. Penn. / Germination in vitro and ex vitro of Inga vera Willd. subsp. affinis (DC.) T.D. Penn

O Inga vera Will subsp. affinis (DC). T.D. Penn. é uma espécie frutífera nativa do Cerrado, importante na recuperação de matas ciliares degradadas. Entretanto, apresenta sua propagação dificultada pelo fato de suas sementes serem recalcitrantes, ou seja, não tolerarem a perda de água. O objetivo deste trabalho foi estudar aspectos da germinação ex vitro e in vitro de ingazeiro. Para tanto, foram avaliados os efeitos de diferentes substratos: areia, Plantmax® e Areia+ Plantmax®; diferentes concentrações de sais: WPM, WPM/2, MS e MS/2, e diferentes concentrações de GA3 (0, 5, 10, 17 e 20 µM) no meio de cultura. Observou-se que, na germinação ex vitro, o substrato Plantmax® proporcionou maior porcentagem de germinação (82 por cento). Com relação à germinação in vitro, a maior percentagem de germinação foi obtida utilizando-se meio de cultura WPM/2 (96 por cento). A adição de GA3 no meio de cultura não foi estatisticamente significativa, no entanto, a concentração de 20 µM de GA3 proporcionou um aumento na germinabilidade de sementes de ingazeiro.

The Inga vera Will subsp. affinis (DC). T.D. Penn. is fruit native specie from cerrado, commonly for recovering devastated areas. However, its propagation is complicated due to the fact that the seeds are recalcitrant and does not support water loss. The objective of this work was to study Inga vera Willd. subsp. affinis (DC.) T.D. Penn. ex vitro and in vitro germination aspects. For this purpose, different substrates: sand, Plantmax® and sand+ Plantmax®; different salt concentrations: WPM, WPM/2, MS and MS/2, and different GA3 concentrations (0, 5, 10, 17 and 20 µM) were evaluated. The results showed that, in the ex vitro germination, the use of Plantmax® provided the highest germination percentage (82 percent). Regarding the in vitro germination, highest percentage was observed using WPM/2 (96 percent). The addition of GA3 was not statistically significant although the concentration of 20 µM promoted an increase in the germination of Inga vera seeds.

Organogênese direta em explantes caulinares de mangabeira (Hancornia speciosa Gomes) / Direct organogenesis in nodal explants of mangabeira (Hancornia speciosa Gomes)

A mangabeira, espécie nativa do Cerrado, destaca-se por possuir um grande potencial como planta frutífera e produtora de borracha. No entanto, suas sementes apresentam recalcitrância, dificultando sua propagação, o que torna evidente a necessidade da obtenção de mudas por via assexuada. Neste contexto, o cultivo in vitro apresenta-se como uma alternativa a ser utilizada. Com o presente trabalho, visou-se estabelecer uma metodologia de micropropagação da mangabeira via organogênese direta. Para a obtenção de brotações, segmentos caulinares com até duas gemas laterais foram inoculados em meio de cultura WPM, suplementado com diferentes concentrações de BAP (0,0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 e 5,0 mg L-1). Para o enraizamento, brotações foram inoculadas em meio WPM, suplementado com 0,1 por cento de carvão ativado e diferentes concentrações de ANA (0,0; 1,0; 2,0 e 3,0 mg L-1) ou AIB (0,0; 1,0; 2,0; 3,0 e 4,0 mg L-1). As brotações inoculadas permaneceram em sala de crescimento por 15 dias, quando foram transferidas para meio WPM sem reguladores de crescimento. As concentrações de 5,0 mg L-1 e 3,0 mg L-1 de BAP foram as mais eficientes na indução, respectivamente, de brotações e gemas. O maior comprimento das brotações foi verificado em meio suplementado com 1,0 mg L-1 ou 2,0 mg L-1 de BAP. A maior formação de calos ocorreu em meio suplementado com 4,0 mg L-1 dessa citocinina. A auxina ANA não se mostrou eficiente, nas concentrações testadas, no enraizamento in vitro de brotações de mangabeira. Na presença de 3,0 mg L-1 de AIB, 20 por cento das brotações enraizaram.

The mangabeira presents potential for fruit and rubber production. Since the seeds are recalcitrant which makes difficult its propagation, new approaches are needed in order to obtain plants through asexual methods. In this context, the process of in vitro culture presents as an alternative for the mangabeira propagation. The objective of the present work was to establish a micropropagation methodology of mangabeira through direct organogenesis. To obtain shoots, nodal segments collected from in vitro germinated seedlings were inoculated in WPM medium supplemented with different concentrations of BAP (0.0; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0 e 5.0 mg L-1). For root induction, shoots were inoculated in WPM medium supplemented with 0.1 percent activated charcoal and different concentrations of NAA (0.0; 1.0; 2.0 e 3.0 mg L-1) or IBA (0.0; 1.0; 2.0; 3.0 e 4.0 mg L-1). The inoculated shoots were maintained in for 15 days a growth room after which were transferred to a free grow regulator WPM medium. The concentrations of 5.0 mg L-1 and 3.0 mg L-1 BAP were the most eficient for shoots and buds induction, respectively. Higher shoot length was observed in medium suplemented with 1.0 mg L-1 or 2,0 mg L-1 BAP. The higher callus formation occurred in medium suplemented with 4.0 mg L-1 BAP. The use of NAA was not efficient, in all tested concentrations, to induce in vitro root formation in shoots. In presence of 3.0 mg L-1 IBA, 20 percent of the shoots developed roots.

Indução de calos em explantes foliares de Murici-pequeno (Byrsonima intermedia A. Juss.) / Calli induction from leaf explants of murici-pequeno (Byrsonima intermedia A. Juss.)

O murici-pequeno (Byrsonima intermedia A. Juss.) é um arbusto do cerrado cujo chá da casca do caule apresenta atividade adstringente nas diarréias e disenterias. O gênero Byrsonima apresenta taxa de germinação baixa e emergência lenta da plântula, dificultando a propagação sexuada. Objetivou-se com este trabalho obter calos friáveis em explantes foliares de murici-pequeno para estudos futuros em suspensão celular e metabolismo secundário, assim como embriogênese somática. Avaliou-se o efeito de diferentes concentrações da auxina 2,4-D e a sua interação com as citocininas TDZ e BAP na calogênese. Os resultados demonstraram que na ausência de 2,4-D não ocorre formação de calo em explantes foliares. A adição de BAP ou TDZ não influencia o processo de calogênese. Para a indução e proliferação de calo em explantes foliares de murici-pequeno, os resultados recomendam o uso de meio MS, acrescido de 1,0 mg L-1 de 2,4-D, mantendo os explantes em condição de escuro por 30 dias.

Byrsonima intermedia A. Juss is a shrub of cerrado whose husk presents medicinal activities in diarrheas and dysenteries. The Byrsonima genus present low germination rate and slow plantlet emergency which makes difficult sexual propagation. The objective of this work was to obtain friable callus in leaf explants for future studies with suspension cells and secondary metabolites as well as somatic embryogenesis. The effect of different concentrations of 2,4-D and its interaction with TDZ and BAP in callus formation was evaluated. The results demonstrated that there is no formation of callus in leaf explants maintained in absence of 2,4-D. The addition of TDZ or BAP had no influence in the calogenesis process. For callus induction and proliferation, the results suggest the use of MS medium supplemented with 1.0 mg L-1 2,4-D maintaining the explants in the dark.

Indução de calos friáveis em explantes foliares de Salix (Salyx humboldtiana Willd) / Induction of friable callus in leaf explants of Salix (Salyx humboldtiana Willd)

O salix é uma árvore ornamental adaptada a terrenos úmidos, sendo considerada uma espécie importante para a recomposição de áreas ciliares degradadas. A madeira pode ser empregada na indústria em geral. Apesar de produzir grande quantidade de sementes, estas não possuem alta percentagem de germinação. O presente trabalho teve como objetivo realizar o estabelecimento in vitro de salix através da indução e formação de calos friáveis em explantes foliares, visando a uma posterior regeneração de plantas para a propagação massal desta espécie. Explantes foliares foram inoculados em meio de cultura MS (MURASHIGE & SKOOG, 1962), acrescido de diferentes concentrações de ácido 2,4-diclorofenoxiacético (0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 e 12,0mg L-1) e combinações entre ácido naftalenoacético e benzilaminopurina, ambos em concentrações de 0,0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 e 8,0mg L-1. Os resultados demonstram que explantes inoculados na ausência de reguladores de crescimento não apresentam a formação de calos friáveis. Significativa produção de calos friáveis (90 por cento) é obtida utilizando-se 6,0mg L-1 de ácido 2,4-diclorofenoxiacético. A utilização de concentração individual de ácido naftalenoacético ou benzilaminopurina, além de induzir a calogênese também foi capaz de promover rizogênese.