How do clonal plantlets of mate respond to different substrate compositions and shading levels? / Como as mudas clonais de erva-mate respondem a diferentes composições de substrato e níveis de sombreamento?

Mate (Ilex paraguariensis A. St.-Hil) is an arboreal species of great economic and socio-environmental importance in South American countries. This specie presents several difficulties during seminal propagation, and studies related to plantlet production by vegetative propagation are fundamental for obtaining homogenous mate plantations with high leaf productivity. Therefore, the present study aimed to evaluate the effects of substrate and shading levels on the morphophysiological quality of mate plantlets produced by mini-cuttings. Rooted mini-cuttings of four mate clones were cultivated on commercial substrate, subsurface soil and vermiculite (2:1:1 v/v/v), commercial substrate and subsurface soil (2:1 v/v) or subsurface soil, cattle manure and carbonized rice hulls (2:1:1 v/v/v). After 120 days, the plantlets were randomly distributed on benches to evaluate the effects of 50 and 80% shading screens. Regardless of the clone, the commercial substrate and subsurface soil composition allowed plantlet production with satisfactory development of both aerial part and root system at 120 days of cultivation. Clone 06SM17 produced plantlets with high averages of stem diameter, shoot height, number of leaves, total length, surface area, total volume of roots, and number of root tips. Both shade levels resulted in similar stem diameters, shoot heights, numbers of leaves, and a, b, and total chlorophyll indices. Clonal mate plantlets with satisfactory morphophysiological quality are produced in commercial substrate and subsurface soil (2:1 v/v) under 50 and 80% shading.

A erva-mate (Ilex paraguariensis A. St.-Hil) é espécie arbórea de grande importância econômica e socioambiental para os países da América do Sul, que apresenta diversas dificuldades de propagação utilizando sementes, sendo os estudos relacionados à produção de mudas dessa espécie por propagação vegetativa fundamentais para a obtenção de ervais homogêneos e com alta produtividade foliar. Diante desse contexto, o presente estudo objetivou avaliar o efeito das composições de substratos e dos níveis de sombreamento na qualidade morfofisiológica das mudas de erva-mate produzidas por miniestaquia. Miniestacas enraizadas de quatro clones foram cultivadas em substrato comercial, solo de subsolo e vermiculita (2:1:1 v/v/v), substrato comercial e solo de subsolo (2:1 v/v) ou solo de subsolo, esterco bovino e casca de arroz carbonizada (2:1:1 v/v/v). Após 120 dias, as mudas foram aleatoriamente distribuídas em bancadas para avaliar o efeito do sombreamento de 50 e 80%. Independentemente do clone, a composição substrato comercial e solo de subsolo permitiu a produção de mudas com desenvolvimento satisfatório tanto da parte aérea, quanto do sistema radicular aos 120 dias de cultivo. O clone 06SM17 possibilitou a produção de mudas com altas médias de diâmetros de colo, altura da parte aérea, número de folhas, comprimento total, área superficial, volume total de raízes e número de extremidades das raízes. Os níveis de sombreamento não afetaram o diâmetro de colo, a altura da parte aérea, o número de folhas e os índices de clorofila a, b e total. Mudas clonais de erva-mate com satisfatória qualidade morfofisiológica podem ser produzidas em substrato comercial e solo de subsolo (2:1 v/v) em ambiente com 50% ou 80% sombreamento.

Anatomical Characterization of the Adventitious Roots of Mate (Ilex paraguariensis A. St.-Hil.) Mini-cuttings

Abstract Leaves of mate is one of the main non-timber forest products marketed in South America, which makes establishment of new plantations of great interest. However, vegetative propagation of mate plantlets presents difficulties, which may be associated with the complexity of adventitious root formation. The aims of this study were to anatomically characterize the adventitious roots of mate-clone mini-cuttings and investigate the relationship of phenols and starch with adventitious rooting competence in mini-cuttings treated or not with indole-butyric acid (IBA). The mini-cuttings of four clones were collected at 0, 30, and 60 days of cultivation, fixed in a solution containing 1% glutaraldehyde and 4% formaldehyde, pre-infiltrated and infiltrated in (2-hydroxyethyl) methacrylate, and sectioned in a microtome. Ferric chloride and toluidine blue were used to detect phenolic compounds and lugol to identify starch. Adventitious roots formed in mini-cuttings treated with IBA presented disorganized xylem and phloem and poles irregularly but exhibited sclerenchyma vessel elements and tracheid cells indicating functionality. Differences in the rhizogenic ability of mate clones mini-cuttings were not due to the presence of anatomical barriers or the accumulation of phenolic compounds but be associated with the presence and distribution of starch grains in vegetative propagules.

Rooting competence of mini-cuttings of Cabralea canjerana clones in different seasons / Enraizamento de miniestacas de clones de Cabralea canjerana em diferentes estações do ano

ABSTRACT: The objectives of this research were to evaluate the rooting competence of mini-cuttings throughout the four seasons and to estimate the adventitious rooting time of canjerana clones. A clonal mini-garden was established with 11 clones in a closed hydroponic system. Evaluations were performed throughout the four seasons for the number of mini-cuttings produced per mini-stump, percentage of survival and rooting of mini-cuttings, number of roots, average root length, and number of rooted mini-cuttings per mini-stump. Data were submitted to analysis of variance and means were compared. A rooting curve was estimated for clones 10SM05, 12SMI25, and 12SMI43 that exhibited high competence for adventitious rooting. Our results indicated that canjerana clones can be selected for adventitious rooting competence of mini-cuttings during different seasons, and that canjerana mini-cuttings should be cultivated for 63 days in a rooting chamber.

RESUMO: Os objetivos deste trabalho foram avaliar a competência ao enraizamento de miniestacas ao longo das quatro estações do ano e determinar o tempo de enraizamento adventício de clones de canjerana. O minijardim clonal foi estabelecido com 11 clones em um sistema fechado de cultivo. Foram realizadas avaliações do número total de miniestacas produzidas por minicepa, da percentagem de sobrevivência e de enraizamento das miniestacas, do número de raízes, do comprimento médio das raízes e contabilizado o número de miniestacas enraizadas por minicepa, ao longo das quatro estações do ano. Os dados foram submetidos à análise de variância e realizado teste de comparação de médias. Também foi elaborada a curva de enraizamento para os clones 10SM05, 12SMI25 e 12SMI43, com alta competência ao enraizamento adventício. Clones de canjerana podem ser selecionados para a competência ao enraizamento adventício das miniestacas nas diferentes estações do ano. Miniestacas de canjerana devem ser cultivadas em câmara úmida por 63 dias para o enraizamento.

Thermal sum of potato plants and tuber sprouting / Soma térmica das plantas e brotação dos tubérculos de batata

ABSTRACT: This study aimed to determine the thermal sum of the different stages of development of potato plants to better understand its relationship with tuber sprouting. The potato clones SMIJ461-1, SMINIA793101-3 and SMINIA97145-2 and the cultivar Macaca were evaluated in spring and autumn crop seasons in Santa Maria and Julio de Castilhos, RS. Emergence (EM), tuber initiation (TI) and onset of senescence (OS) of the plants were determined and the accumulated thermal sum (aTS) was calculated in each phase. After harvesting, tubers were stored at 20oC for 15 days for curing and then stored at 10 or 20°C to quantify the percentage of sprouted tubers and the number of sprouts per tuber at 0, 30, 60 and 90 days of storage. The experiment was a factorial of four potato clones and two growth conditions, season and storage temperature, in a random design with four replications of 20 tubers. The environmental conditions of Julio de Castilhos in the spring resulted in a greater aTS from EM and TI to OS than those of Santa Maria, meaning that different crop locations and even seasons should be considered for making inferences about tuber sprouting based upon aTS. The management of storage temperature can promote or retard tuber sprouting, but its effect depends on the potato clone. Based upon combined correlation estimations, the aTS between EM-OS or between TI-OS is a good estimator for potato tuber sprouting.

RESUMO: O objetivo foi determinar a soma térmica das diferentes fases de desenvolvimento das plantas de batata para inferir sobre a sua relação com a brotação de tubérculos. Foram avaliados os clones SMIJ461-1, SMINIA793101-3 e SMINIA97145-2 e a cultivar Macaca de batata durante os cultivos de primavera e outono em Santa Maria e Julio de Castilhos, RS. Foram determinados a emergência (EM), o início da tuberização (IT) e o início da senescência (IS) das plantas e calculada a soma térmica acumulada (STa) em cada fase. Após colhidos, os tubérculos foram submetidos a cura por 15 dias a 20oC e armazenados a 10 ou 20ºC e quantificados a porcentagem de tubérculos brotados e o número de brotos por tubérculo aos 0, 30, 60 e 90 dias de armazenamento. O experimento foi um fatorial de quatro clones de batata, dois cultivos, dois locais e duas temperaturas de armazenamento, no delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições de 20 tubérculos. Tubérculos produzidos em Julio de Castilhos e na primavera apresentaram maiores valores de STa entre a EM ou IT até IS do que aqueles produzidos em Santa Maria, indicando que diferentes locais e até estações de cultivo devem ser considerados para inferir sobre a brotação dos tubérculos com base na STa. O manejo da temperatura de armazenamento pode ser utilizado para promover ou retardar a brotação dos tubérculos, cujo efeito também depende do clone. As altas estimativas combinadas de correlação permitem concluir que a STa entre a EM-IS ou entre o IT-IS pode ser utilizada para estimar a brotação dos tubérculos de batata.

Dry biomass and glycosides yield from Stevia rebaudiana leaves under different harvesting times / Produtividade de biomassa seca e glicosídeos em Stevia rebaudiana cultivada em diferentes períodos da estação de crescimento

The Stevia rebaudiana (Bert) Bertoni is a perennial plant native in the Amambay Hills in the South America. The leaves of this plant produce various natural sweeteners useful to replace the human needs of saccharine. The aims of this study were to evaluate the dry biomass and the glycoside concentration in the Stevia leaves along different growing periods of the growing season to determine the best time to harvest the crops. We selected and identified six groups of 20 plants for analyses. The highest plant yield was found in December, from the first harvest for the groups 3, 4 and 2 with 292.4; 285.2 and 206.7 g m-2, respectively. The sweetener concentrations and the glycosides ranged within the harvests and the compounds analyzed. The highest concentrations of stevioside (12.16% - group 1 and 11.36% - group 5) and rebaudioside C (2.43% - group 5 and 1.95% - group 1) were found in January while rebaudioside A had the highest concentrations of 7.01% (group 6); 6.16% (group 4) and 6.15% (group 3) in December, February and March, respectively. The environmental conditions have influence in days to harvesting as well as in the concentration of glycosides.

Originária na serra de Amanbaí, Paraguai, América do Sul, a Stevia rebaudiana é uma planta perene que possui em suas folhas edulcorantes naturais com alto poder adoçante e que podem substituir a sacarose. Objetivou-se com esse experimento avaliar a biomassa seca e a concentração de glicosídeos em folhas de S. rebaudiana em diferentes períodos do ano para determinar a melhor época para a colheita. Seis grupos com 20 plantas foram selecionados e identificados perfazendo um total de 120 plantas. As maiores produtividades de biomassa seca foram alcançadas no mês de dezembro quando ocorreu o primeiro corte nos grupos 3 com 292,4, 4 com 285,2 e 2 com 206,7 g m-2 . A concentração dos glicosídeos variou entre os períodos de crescimento de cada corte e entre os compostos analisados. As concentrações mais altas de esteviosídeo (12,16% - grupo 1 e 11,36% - grupo 5) e rebaudiosídeo C (2,43% - grupo 5 e 1,95% - grupo 1) foram observadas nas colheitas realizadas em janeiro, enquanto que para o rebaudiosídeo A (7,01% - grupo 6; 6,16% - grupo 4 e 6,15% - grupo 3), as maiores porcentagens foram alcançadas nos meses de dezembro, fevereiro e março.

Sample size for estimating average trunk diameter and plant height in eucalyptus hybrids / Tamanho de amostra para a estimação da média do diâmetro do tronco e da altura de plantas em híbridos de eucalipto

ABSTRACT: In eucalyptus crops, it is important to determine the number of plants that need to be evaluated for a reliable inference of growth. The aim of this study was to determine the sample size needed to estimate average trunk diameter at breast height and plant height of inter-specific eucalyptus hybrids. In 6,694 plants of twelve inter-specific hybrids it was evaluated trunk diameter at breast height at three (DBH3) and seven years (DBH7) and tree height at seven years (H7) of age. The statistics: minimum, maximum, mean, variance, standard deviation, standard error, and coefficient of variation were calculated. The hypothesis of variance homogeneity was tested. The sample size was determined by re sampling with replacement of 10,000 re samples. There was an increase in the sample size from DBH3 to H7 and DBH7. A sample size of 16, 59 and 31 plants is adequate to estimate DBH3, DBH7 and H7 means, respectively, of inter-specific hybrids of eucalyptus, with amplitude of confidence interval of 95% equal to 20% of the estimated mean.

RESUMO: Em povoamentos florestais de eucalipto, é importante determinar o número de plantas a serem avaliadas para que as inferências sobre o crescimento das plantas sejam confiáveis. O objetivo deste trabalho foi determinar o tamanho de amostra (número de plantas) necessário para a estimação da média do diâmetro do tronco e da altura de planta de híbridos interespecíficos de eucalipto. Em 6.694 plantas de doze híbridos interespecíficos de eucalipto, foram mensurados os diâmetros do tronco à altura do peito aos três (DAP3) e aos sete anos (DAP7) e a altura de planta aos sete anos de idade (H7). Após, foram calculadas as estatísticas: mínimo, máximo, média, variância, desvio-padrão, erro-padrão e coeficiente de variação. A seguir, testaram-se as hipóteses de homogeneidade entre as variâncias. Depois, foi determinado o tamanho de amostra por meio de reamostragem, com reposição de 10.000 reamostras. Há aumento do tamanho de amostra para a estimação da média do DAP3, da H7 e do DAP7, nessa ordem. Para a estimação da média do DAP3, do DAP7 e da H7 dos híbridos interespecíficos de eucalipto, com amplitude do intervalo de confiança de 95% igual a 20% da estimativa da média, 16, 59 e 31 plantas, respectivamente, são suficientes.

Shoot segment and substrate composition in rooting of juvenile ipe-roxo mini-cuttings / Tipo de segmento e composição do substrato no enraizamento de miniestacas juvenis de ipê-roxo

ABSTRACT: This study aimed to evaluate the rooting capability of apical and nodal mini-cuttings of ipe-roxo ( Handroanthus heptaphyllus ) in different substrates. Shoots produced from mini-stumps were fractioned into mini-cuttings 2-cm long apical or nodal mini-cuttings and treated with 1000 mg L-1 of indolebutyric acid (IBA). Four substrate combinations were evaluated: commercial substrate composed of pine bark and vermiculite in proportions of 1:1, 2:1 and 1:2 (v /v) and commercial substrate, vermiculite and sand in the proportion of 1:1:1 (v/v). The factorial experiment utilized a completely random design, with five replicates of four mini-cuttings. Rooting, shooting and survival percentage, number and length of shoots and roots were evaluated at 60 and 90 days of growth. Commercial substrate and vermiculite are a good combination for rooting mini-cuttings of ipe-roxo. Apical and nodal mini-cuttings exhibit similar rooting behavior and both are feasible for production of ipe- roxo plantlets.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi avaliar o enraizamento de miniestacas apicais e nodais de ipê-roxo ( Handroanthus heptaphyllus ) em diferentes substratos. Brotos coletados de minicepas foram seccionados em miniestacas de 2cm de comprimento, classificadas em apical ou nodal e tratadas com 1000mg L-1 de ácido indolbutírico (AIB). Foram também testadas as composições de substrato comercial à base de casca de pinus e vermiculita nas proporções de 1:1; 2:1 e 1:2 (v/v) e de substrato comercial, vermiculita e areia grossa (1:1:1 v/v). O experimento foi um fatorial no delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições de quatro miniestacas. A porcentagem de enraizamento, de brotação e de sobrevivência, o número e comprimento de brotos e raízes foram avaliados aos 60 e 90 dias. Miniestacas de ipê-roxo cultivadas em substrato comercial e vermiculita apresentam maior capacidade de enraizamento. Miniestacas apicais e nodais apresentam similar comportamento de enraizamento, podendo ambas serem utilizadas para a produção de mudas de ipê-roxo.

Shoot growth restriction in dry matter partitioning andminituber production of potato plants / Restrição do crescimento da parte aérea na partição de assimilados e produtividade de minitubérculos de batata

The aim of this research was to determine the effect of shoot growth restriction in the dry matter partitioning and minituber production of potato plants grown in a closed soilless system. Minitubers of the cultivars 'Macaca' and 'Asterix' were planted in the greenhouse in the density of 100 hills m-2, during autumn and spring growing seasons. Growth restriction levels were gotten by pruning shoots at 10, 20 and 30cm height or without pruning. The growth restriction levels were identified by their respective leaf area index. The experiment was a factorial (cultivars x growth restriction x growing season) in a random design, with four replications. Growth restriction affected the dry matter production of potato plants in both growing seasons and cultivars. Pruning potato plants at 30cm is a feasible technique to control leaf area index and it has lower effect on harvest index and number than in dry matter production of minitubers. Growth restriction does not change dry matter partitioning of potato plants grown in soilless system.

O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito da restrição do crescimento da parte aérea pela poda verde, na partição de matéria seca das plantas e na produtividade de minitubérculos de batata em sistema fechado de cultivo sem solo. Minitubérculos das cultivares 'Macaca' e 'Asterix' foram plantados em telado na densidade de 100 covas m-2 nos cultivos de outono e primavera. As restrições do crescimento da parte aérea foram obtidas pela poda verde aos 10, 20 e 30cm de altura e uma testemunha sem restrição. Os níveis de restrição do crescimento foram identificados pelos respectivos índices de área foliar. O experimento foi conduzido em um fatorial (cultivares x restrição do crescimento x épocas de cultivo) no delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. A restrição do crescimento da parte aérea afetou a produção de matéria seca das plantas de batata de ambas cultivares e épocas de cultivo. A poda verde a 30cm de altura é uma técnica eficaz para controlar o índice de área foliar e tem menor efeito no índice de colheita e no número do que na produção de matéria seca de minitubérculos. A restrição do crescimento da parte aérea não altera a partição de matéria seca das plantas de batata no cultivo sem solo.

Estabelecimento e crescimento in vitro de plantas de grápia / In vitro establishment and growth of apuleia seedlings

O objetivo deste trabalho foi avaliar o estabelecimento e crescimento in vitro de plantas de grápia (Apuleia leiocarpa (Vogel) J. F. Macbr.) em diferentes condições de cultivo. Sementes de grápia tratadas com ácido sulfúrico (H2SO4) por 20min foram imersas em etanol a 70% por 30s e em hipoclorito de sódio (0; 2,5 ou 5,0% de cloro ativo) por 5, 10 ou 15min. Aos 30 dias de cultivo, as sementes foram avaliadas quanto às porcentagens de desinfestação e germinação. As plantas assépticas foram transferidas para os meios de cultura WPM, MS e ½MS e avaliadas quanto ao comprimento (cm) da parte aérea e total das raízes e ao número de segmentos nodais e folhas aos 15 dias. Sementes de grápia também foram semeadas em meio de cultura WPM, suplementado com 4, 5 ou 6g L-1 de agar combinado com 10, 20 ou 30g L-1 de sacarose, e mantidos sob duas condições de luminosidade: luz durante todo o período de estabelecimento e escuro durante sete dias após a semeadura. Foram avaliados a porcentagem de germinação das sementes, o comprimento (cm) da parte aérea e total das raízes e o número de segmentos nodais e folhas aos 15 dias. Concluiu-se que os tratamentos com ácido sulfúrico e etanol foram suficientes para o estabelecimento in vitro de plantas assépticas de grápia. Plantas assépticas podem ser cultivadas em meio de cultura WPM ou MS, suplementados com 10g L-1 de sacarose e 4g L-1 de agar.

The aim of this study was to evaluate the in vitro establishment and growth of apuleia (Apuleia leiocarpa (Vogel) J. F. Macbr.) seedlings under different culture conditions. Apuleia seeds were treated with sulfuric acid (H2SO4) for 20min and disinfected by the immersion in 70% of ethanol for 30s and sodium hypochlorite with 0, 2.5 and 5.0% of active chlorine for 5, 10 and 15min. The percentage of disinfection and germination were evaluated at 30 days. Aseptic seedlings were transferred to WPM, MS and ½ MS culture medium and evaluated for shoot and root (cm) growth and number of nodal segments and leaves at 15 days. Apuleia seeds were also sown in WPM medium supplemented with 4, 5 or 6g L-1 of agar combined with 10, 20 or 30g L-1 of sucrose. The cultures were kept under two luminescence conditions: light throughout the establishment period and dark during the first seven days. The percentage of germination, shoot and root (cm) growth and number of nodal segments and leaves were evaluated at 15 days. In conclusion, the sulfuric acid and ethanol treatments were enough for the in vitro production of apuleia aseptic seedlings. The aseptic seedlings can grow in both WPM and MS medium, supplemented with 10g L-1 of sucrose and 4g L-1 of agar.

Variação nos ganhos de seleção para caracteres de qualidade de tubérculos de batata na região Sul do Brasil / Genetic gain variation for processing quality traits of potato tubers in the southern region of Brazil

O objetivo deste trabalho foi avaliar o ganho genético para a seleção de caracteres de qualidade de processamento de tubérculos de batata em função dos ambientes de cultivo da região Sul do Brasil. Foram conduzidos experimentos em condições de verão, em São Joaquim/SC, e de primavera e outono, em Júlio de Castilhos/RS, representativos dos principais ambientes de cultivo da batata na região Sul do Brasil. Em cada ambiente, foram avaliados 18 clones de batata para cor de chips e para a composição dos teores de matéria seca, açúcares redutores, amido e amilose. Maior intensidade de seleção pode ser aplicada para os teores de matéria seca e amido, em virtude da menor influência do ambiente na expressão desses caracteres. Para os teores de açúcares redutores e amilose, os ganhos na primavera, verão e outono não são correlacionados e, portanto, menor intensidade de seleção deve ser aplicada. O cultivo de verão maximiza os ganhos genéticos e, portanto, a seleção para qualidade de processamento deve ser iniciada nesse ambiente.

The aim of this study was to evaluate the genetic gain for processing quality of potato tubers in different growing conditions of the southern region of Brazil. Experiments were carried out during summer of São Joaquim, Santa Catarina State, and spring and autumn conditions of Julio de Castilhos, Rio Grande do Sul State, representative of the growing conditions of the southern region of Brazil. Eighteen clones were evaluated for chip color and content of dry matter, reduced sugars, starch and amylose. Higher gain from selection was achieved for dry matter and starch content, because of the high inheritance of these traits. There was no correlation among summer, autumn and spring growing conditions for reduced sugars and amylose content; therefore low selection intensity should be applied. Summer growing season maximizes the genetic gain; therefore selection for processing quality should be mainly applied in this environmental condition.

Micropropagação de plântulas de erva-mate obtidas de embriões zigóticos / Micropropagation of holly plantlets obtained from zygotic embryos

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de micropropagação de erva-mate (Ilex paraguariensis Saint Hilaire) a partir de plântulas assépticas oriundas de embriões zigóticos imaturos. Ápices caulinares foram inoculados em meio base, formado por ¼ da concentração dos sais do meio MS, com diferentes doses de 6-benzilaminopurina (BAP). Ápices caulinares foram enraizados em meio base com diferentes doses de ácido indolbutírico (AIB) e avaliado o efeito do AIB do meio de enraizamento in vitro na aclimatização das plantas. O meio base com 8,88µM de BAP foi o mais efetivo para a multiplicação, promovendo o maior número e comprimento de brotações adventícias. Ápices caulinares enraizaram em 30 dias de cultivo em meio base, acrescido de 7,38µM de AIB. A dose de AIB utilizada no enraizamento in vitro interfere na aclimatização das plantas. A técnica de micropropagação descrita pode ser utilizada para a produção massal de plantas de erva-mate.

The aim of this research was to evaluate the micropropagation potential of holly (Ilex paraguariensis Saint Hilaire) aseptic plantlets derived from immature zygotic embryos. Shoot tip were inoculated in a quarter-strength MS basal medium with different doses of 6-benzylaminopurine (BAP) to induce multiple shoots. Shoot tips were inoculated in a basal medium with different doses of indol-butiric acid (IBA) for in vitro rooting and to test their effects in plantlet acclimatization. The addition of 8.88µM BAP to the basal medium increased the number of adventitious shoots and shoot height. Shoot tip rooted in basal medium with 7.38µM IBA in 30 days of culture. The IBA doses of the rooting medium affect plantlet acclimatization. The described micropropagation protocol might be used to produce a high number of holly plants.

Dormência e dominância apical de diferentes tamanhos de tubérculos de batata / Dormancy and apical dominance of different sizes of potato tubers

O tamanho dos tubérculos de batata produzidos em uma mesma cova é um indicativo da idade fisiológica e do período necessário para o rompimento da dormência e da dominância apical, o que é fundamental para o adequado manejo pós-colheita. O objetivo deste trabalho foi avaliar o período de dormência e de dominância apical em diferentes tamanhos de tubérculos de três clones de batata, produzidos no outono e submetidos a duas temperaturas de armazenamento. Os tubérculos foram produzidos em campo durante o outono de 2008, sendo colhidas dez covas por clone. Os tubérculos de cada cova foram individualmente identificados e avaliados para massa fresca, comprimento e maior e menor diâmetros, divididos em dois lotes de cinco covas e armazenados, respectivamente, nas temperaturas de 10 e 20°C±2°C e 85 por cento±5 por cento de umidade relativa, por 170 dias. O rompimento da dormência e da dominância apical foram anotados quando o tubérculo apresentou, respectivamente, um ou dois brotos. O experimento foi conduzido em um fatorial de três clones (SMINIA00017-6, SMIJ461-1 e Asterix), duas temperaturas de armazenamento (10 e 20°C) e três tipos de tubérculo (menor diâmetro inferior a 35mm, entre 35 e 45mm e superior a 45mm), no delineamento experimental inteiramente casualizado. A partir dos resultados, concluiu-se que a idade fisiológica varia com o tamanho dos tubérculos de batata, sendo que tubérculos com diâmetro inferior a 35mm apresentam maior período de dormência. Além disso, foi constatado que a temperatura de armazenamento de 20°C é mais eficaz para o rompimento da dormência do que da dominância apical.

The size of potato tubers produced in the same hill is an indicator of the physiological age and the time required to break dormancy and apical dominance, which is essential for the proper post-harvest management. The objective of this study was to evaluate the period of dormancy and apical dominance of different tuber sizes of three potato clones produced in the fall and submitted to two storage temperatures. Field produced tubers were harvested from ten hills per clone. The tubers were individually identified and assessed for fresh weight, length and major and minor diameters. One lot of five hills per clone was stored at 10°C and other at 20°C±2 and 85±5 percent relative humidity for 170 days. Breaking of dormancy and apical dominance were recorded when the tuber produced, respectively, one or two sprouts. The experiment was a factorial of three clones (SMINIA00017-6, SMIJ461-1 and Asterix), two storage temperatures (10 and 20°C) and three types of tubers (smaller diameter less than 35mm, between 35 and 45mm and larger than 45mm) in a completely randomized design. In conclusion, the results showed that physiological age varies with the size of the potato tubers, and tubers with diameter smaller than 35mm have longer dormancy than those larger than 35mm. Moreover, the storage temperature of 20°C is more effective to break the dormancy than the apical dominance.

Aquecimento global: efeitos no crescimento, no desenvolvimento e na produtividade de batata / Global warming: effects on growth, development, and yield of potato

A concentração atmosférica dos gases do efeito estufa, principalmente o CO2, tem aumentado nas últimas décadas devido às atividades antrópicas. A concentração de CO2 aumentou de aproximadamente 280 partes por milhão por volume (ppmv) no período pré-industrial para a atual concentração de 380 ppmv. Há registros que, durante o século XX, houve um aumento da temperatura média da superfície global de 0,6±(0,2)°C, e projeções indicam um provável aumento de 1,1 a 6,4°C na temperatura média global até o final do século XXI, dependendo da região do planeta. O aumento da concentração de CO2 e da temperatura afeta diretamente processos fisiológicos, como fotossíntese e respiração das plantas, o que poderá alterar o desempenho das culturas, incluindo a batata. O objetivo desta revisão foi reunir informações da literatura sobre os possíveis efeitos do aumento na concentração de CO2 e da temperatura do ar no crescimento, no desenvolvimento e na produtividade da cultura de batata. O aumento do CO2, seguido de aumento na temperatura do ar, de maneira geral, resultará em menor crescimento, redução na duração do ciclo de desenvolvimento, menor produtividade e aumento da incidência de doenças da batata. Como estratégia para minimizar os efeitos de um possível aquecimento global sobre essa cultura, sugere-se que sejam desenvolvidas cultivares tolerantes a altas temperaturas, adaptadas as épocas de plantio em cada local, alteradas as práticas de manejo da cultura e até expandidas as áreas de cultivo para regiões mais frias.

The concentration of atmospheric greenhouse gases, mainly the CO2, has increased in the last decades due to anthropogenic activities. The atmospheric CO2 concentration has increased from about 280 parts per million per volume (ppmv) in the pre-industrial period to the currently 380ppmv concentration. There are reports that during the XX century global average temperature increased 0.6±(0.2)°C and projections indicate a possible 1.1 to 6.4°C increase in temperature by the end of the XXI century, depending upon each region. The increase in atmospheric CO2 concentration and air temperature directly affect plant physiological processes, such as photosynthesis and respiration, which may affect crops performance, including potato. The objective of this review was to assemble information from the literature on the possible effects of increasing atmospheric CO2 concentration and air temperature on growth, development and yield of potato. In general, the increase in CO2 concentration followed by an increase in air temperature will result in lower growth, reduction in the duration of the developmental cycle, lower yield and increase of potato diseases. A strategy to minimize the effects of a possible global warming on potato would be to develop cultivars that are tolerant to high temperatures, adapt planting time in each location, change management practices and even, expand growing areas to colder regions.

Crescimento in vitro de plântulas de batata em diferentes doses de cádmio / In vitro growth of potato plantlets in different doses of cadmium

Devido, principalmente, às ações antropogênicas, tais como industrialização e uso de insumos na agricultura, os níveis de cádmio têm aumentado em muitos solos agrícolas. O presente trabalho objetivou caracterizar o efeito desse metal no crescimento in vitro de duas cultivares de batata, 'Asterix' e 'Macaca'. Segmentos nodais de plantas previamente estabelecidas in vitro foram submetidos a doses de cádmio de 0 (controle), 100, 200, 300, 400 e 500µM em meio de cultivo MS. Avaliou-se o número de raízes aos 15 dias após a inoculação (DAI) dos explantes, o comprimento das raízes e da parte aérea, o número de segmentos nodais e de folhas e a matéria fresca e seca das raízes e da parte aérea aos 22DAI. O cádmio afetou negativamente o crescimento das duas cultivares de batata, demonstrando que ambas são sensíveis a esse metal.

Levels of cadmium have been increasing in many agricultural soils mainly due to the anthropogenic actions, such as industrialization and use of inputs in the agriculture. The present research aimed at characterizing the effect of this metal on in vitro growth of two potato cultivars, 'Asterix' and 'Macaca'. Nodal segments of plants previously in vitro established were submitted to cadmium concentration of 0 (control), 100, 200, 300, 400 and 500µM in MS. Number of roots was evaluated at 15 days after inoculation (DAI) of the explants, and root and shoot length, number of nodal segments and leaves, and fresh and dry mass of roots and shoot were evaluated at 22DAI. Cadmium negatively affected the growth of the two potato cultivars, demonstrating that both are sensible to this metal.

Correlação canônica entre caracteres de tubérculos para seleção precoce de clones de batata / Canonical correlation for tuber trait to assist early selection of potato clones

Uma das estratégias utilizadas pelos melhoristas de batata é a eliminação de um grande número de clones nas primeiras gerações de seleção, para reduzir os custos e o trabalho de manutenção e multiplicação destes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso da correlação canônica entre caracteres de tubérculos plantados, relacionados com os colhidos, para auxiliar a seleção precoce de clones de batata. Foram conduzidos três ensaios em diferentes épocas, na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria. Foram avaliados os tubérculos-semente e aqueles colhidos de 10 progênies de batata. Os caracteres utilizados para a análise da correlação canônica foram: o comprimento, o maior e o menor diâmetro e a massa fresca. Com o uso da correlação canônica, observou-se que há relação das diferentes características dos tubérculos plantados e daqueles colhidos. O comprimento apresentou a maior associação entre os tubérculos plantados e colhidos. Tubérculos compridos resultam na produção de tubérculos alongados.

A potato breeding strategy is applied in early selection to discard the majority of potato clones, to reduce costs and efforts for maintenance and multiplication. The objective of this research was to test the canonical correlation of seeded tuber traits and harvested tubers to assist the early selection of potato clones. Three experiments in different seasons were carried out in the experimental area of the Horticultural Department of the Federal University of Santa Maria. Seeded and harvested tubers of ten potato progeny were evaluated. The tuber traits length, larger and smaller diameter, and fresh weight were submitted to canonical correlation analysis. The canonical correlation showed a trait relationship between potato seeds and their production. The largest association was tuber length. Therefore, long seed tubers produce elongated tubers as well.

Expressão dos caracteres e seleção de clones de batata nas condições de cultivo de primavera e outono / Trait expression and selection of potato clones in the spring and autumn growth conditions

No Rio Grande do Sul, a batata é cultivada na primavera e no outono, período em que as condições contrastantes de cultivo podem afetar os teores de matéria seca, açúcares redutores, amido e amilose e a cor de chips. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das condições de cultivo de primavera e outono na expressão dos caracteres de qualidade de processamento, visando desenvolver estratégias de melhoramento genético que maximizem o ganho de seleção e facilitem a identificação de clones de batata com potencial para processamento. O experimento foi conduzido em um esquema fatorial com 21 clones e duas épocas de cultivo, no delineamento inteiramente casualizado, com três repetições. Foram avaliados os teores de matéria seca, açúcares redutores, amido e amilose e a cor de chips dos tubérculos produzidos na primavera de 2006 e no outono de 2007. As condições de cultivo de primavera maximizaram o ganho genético de seleção para açúcares redutores, cor de chips, amido e amilose. Os ganhos de seleção para matéria seca foram similares em ambos os cultivos. As condições ambientais distintas na primavera e no outono afetaram a seleção e resultaram em diferentes grupos de clones superiores. Os clones SMA508-2, SMA508-4 e SMA519-1 apresentaram, em ambas as condições de cultivo, uma combinação de caracteres de qualidade de processamento equilibrada e superior à melhor testemunha. A seleção de clones para processamento industrial deve ser realizada no cultivo de primavera, quando as condições ambientais são mais favoráveis para a expressão dos caracteres de qualidade de tubérculo no Rio Grande do Sul.

Potato grows during spring and autumn conditions in Rio Grande do Sul, Brazil. These contrasting conditions may affect dry matter, reduced sugars, starch and amylase contents and chip color. The aim of this work was to evaluate the effect of spring and fall growth conditions in the expression of processing quality traits to develop breeding strategies to maximize the selection gain and facilitate the identification of potato clones with high processing potential. The experiment was a factorial of 21 clones and two growth seasons in the complete random design, with three replications. Tubers were produced during spring 2006 and fall 2007 growth seasons and evaluated for dry mass, reduced sugars, starch and amylase contents and chip color. Spring growth conditions maximized the gain from selection for reduced sugars, chip color, starch and amylase. Similar selection gain for dry mass was found in spring and fall seasons. The distinct environmental conditions of spring and fall did affect the selection gain and resulted in different groups of superior clones. The clones SMA508-2, SMA508-4 and SMA519-1 showed the best combination of processing quality traits in both growing conditions and higher than the best check. Clone selection for processing quality should be done in spring season, when environmental conditions improve the expression of the processing quality traits in Rio Grande do Sul State.

Micronutrient concentration in potato clones with distinct physiological sensitivity to Al stress / Concentração de micronutrientes em clones de batata com distinta sensibilidade fisiológica ao estresse de alumínio

The objective of this study was to evaluate the effects of aluminum (Al) on the zinc (Zn), manganese (Mn), iron (Fe) and copper (Cu) concentrations in four potato clones (Macaca and Dakota Rose: both Al-sensitive clones; and SMIC148-A and Solanum microdontum: both Al-tolerant-clones), grown in a nutrient solution (pH 4.00) with 0, 50, 100, 150 and 200mg Al L-1. Root Zn and Fe concentrations decreased linearly with the increase of Al levels in Macaca, SMIC148-A and Dakota Rose and increased linearly in S. microdontum. Shoot Zn concentration showed a quadratic relationship with Al in S. microdontum and SMIC148-A, but a curvilinear response in Dakota Rose. Shoot Fe concentration showed a quadratic relationship with Al in S. microdontum, SMIC148-A and Dakota Rose. Root Mn concentration decreased linearly in Macaca and SMIC148-A, and increased linearly in S. microdontum with Al levels. Mn concentration showed a quadratic relationship with Al in roots of Dakota Rose and in shoot of SMIC148-A, and increased curvilinearly with Al levels in shoot of Dakota Rose. In shoot, there was no alteration in Zn, Fe and Mn in Macaca and Mn concentration in S. microdontum. Roots and shoot Cu concentration increased linearly in Dakota Rose, and showed quadratic relationship with Al in Macaca. Roots Cu concentration showed a quadratic relationship with Al levels in S. microdontum and SMIC148-A. Shoot Cu concentration increased linearly in S. microdontum, and decreased linearly in SMIC148-A. Therefore, the excessive Al accumulation affected the uptake and distribution of Zn, Fe, Mn and Cu in roots and shoot of potato clones.The response of shoot Cu concentration to Al was less altered in the Al-tolerant clones than was in Al-sensitive clones. Aluminum tolerance in S. microdontum may be connected with greater levels of Zn, Fe and Mn in the roots.

O objetivo deste estudo foi caracterizar o efeito do alumínio (Al) na concentração de zinco (Zn), manganês (Mn), ferro (Fe) e cobre (Cu) em quatro clones de batata (Macaca e Dakota Rose: sensíveis ao Al; e SMIC148-A e Solanum microdontum: tolerantes ao Al) crescendo em solução nutritiva (pH 4,0) com 0, 50, 100, 150 e 200mg Al L-1. A concentração de Zn e Fe em raízes diminuiu linearmente com o aumento dos níveis de Al nos clones Macaca, SMIC148-A e Dakota Rose e aumentou linearmente em S. microdontum. Na parte aérea, a concentração de Zn mostrou resposta quadrática ao Al em S. microdontum e SMIC148-A, enquanto no clone Dakota Rose houve uma resposta cúbica. Nos clones S. microdontum, SMIC148-A e Dakota Rose, a concentração de Fe mostrou resposta quadrática ao Al. A concentração de Mn em raízes diminuiu linearmente em relação ao Al nos clones Macaca e SMIC148-A e aumentou linearmente em S. microdontum. Para Dakota Rose e SMIC148-A, a concentração de Mn mostrou uma resposta quadrática em relação ao Al em raízes e parte aérea. A concentração de Mn na parte aérea aumentou de forma cúbica com os níveis de Al no clone Dakota Rose. Na parte aérea, não houve alteração na concentração de Zn e Fe na Macaca e de Mn nos clones Macaca e S. microdontum. Em raízes e na parte aérea, a concentração de Cu aumentou linearmente no clone Dakota Rose e mostrou resposta quadrática no clone Macaca. A concentração de Cu mostrou resposta quadrática com os níveis de Al em raízes dos clones S. microdontum e SMIC148-A. Na parte aérea, a concentração de Cu aumentou linearmente no clone S. microdontum e diminuiu linearmente no clone SMIC148-A com o aumento nos níveis de Al. Portanto, a acumulação excessiva de Al afetou negativamente a absorção e a distribuição de Zn, Fe, Mn e Cu nas raízes e na parte aérea dos clones de batata. A resposta da concentração de Cu na parte aérea ao Al foi menos alterada nos clones Al-tolerantes que naqueles Al-sensíveis. A tolerância ao...

Concentration of nutrient solution in the hydroponic production of potato minitubers / Concentração da solução nutritiva na produção hidropônica de minitubérculos de batata

The effect of the nutrient solution concentration on potato plant growth and minituber yield were determined in a sand closed hydroponic system. Minitubers and micropropagated plantlets of the cv. 'Macaca' were used. Treatments were five nutrient solution concentrations at electrical conductivities (EC) of 1.0 (T1), 2.2 (T2), 3.4 (T3), 4.7 (T4) and 5.8dS m-1 (T5). The split plot randomised experimental design was used with three replications. Plants from minitubers produced higher fresh and mean weight of minitubers, shoot dry mass and leaf area index than the micropropagated ones. However, higher dry mass of minitubers was found with micropropagated plantlets compared to minitubers. The concentration of the nutrient solution did not affect minituber number. Increasing the nutrient solution concentration decreased total and minituber dry mass production of micropropagated plantlets and plant growth and minituber production of minituber-originated plants. Low concentration of nutrient solution at an EC of about 1.0dS m-1 can be used in the hydroponic production of potato minitubers of both micropropagated and minituber-originated plants.

Neste trabalho foi determinado o efeito da concentração da solução nutritiva no crescimento e na produtividade de minitubérculos de batata em um sistema hidropônico fechado empregando areia como substrato. Plântulas micropropagadas e minitubérculos foram plantados em 24 de março de 2004. Os tratamentos foram cinco soluções nutritivas com condutividades elétricas (CE) de 1,0 (T1), 2,2 (T2), 3,4 (T3), 4,7 (T4) e 5,8dS m-1 (T5). O experimento foi conduzido em parcelas subdivididas no delineamento inteiramente casualizado com três repetições. Plantas originadas de minitubérculos produziram mais massa fresca total e média de minitubérculos, massa seca da parte aérea e maior índice de área foliar que plantas micropropagadas. Entretanto, maior massa seca dos minitubérculos foi obtida em plantas micropropagadas. A concentração da solução nutritiva não afetou o número de minitubérculos. O aumento da CE reduziu a massa seca total e dos minitubérculos de plantas micropropagadas e decresceu linearmente o crescimento e a produtividade de minitubérculos de plantas oriundas de minitubérculos. Concentrações baixas de solução nutritiva com valores da ordem de 1,0dS m-1 podem ser empregadas na produção de minitubérculos de batata a partir de plântulas micropropagadas e minitubérculos.

Densidade de plantio na produção hidropônica de minitubérculos de batata / Plant density in the hydroponical production of potato minitubers

O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito da densidade de plantio no crescimento da planta e na produção de minitubérculos de batata. O experimento foi conduzido no sistema hidropônico fechado, empregando areia como substrato, no interior de um abrigo telado. Minitubérculos (diâmetro entre 5 e 10mm) da cultivar "Macaca" foram plantados em 03 de setembro de 2004, em orifícios feitos na superfície do filme de polietileno que cobria o substrato. Os tratamentos consistiram das densidades de plantio de 25, 44, 100 e 400covas m-2. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com três repetições. A água e os nutrientes foram fornecidos diariamente a todos os tratamentos, por meio de uma solução nutritiva completa. Aos 75 dias após o plantio, foram avaliadas a produtividade de tubérculos e a matéria seca. A matéria seca das plantas aumentou até a densidade de 100covas m-2. O número aumentou e a matéria seca média dos tubérculos diminuiu com o aumento da densidade de plantio. Os resultados indicam que a densidade de 100covas m-2 pode ser empregada para maximizar o número de tubérculos na produção hidropônica de batata.

The objective of this research was to determine the effect of plant density on plant growth and potato minituber yield. The experiment was carried out in a closed hydroponic system with sand as substrate in a greenhouse. Minitubers (diameter between 5 and 10mm) of the cultivar 'Macaca' were planted on September 3rd, 2004 in holes made on polyethylene film surface. The treatments were the densities of 25, 44, 100 and 400hills m-2. A completely randomized experimental design was used, with three replications. Water and nutrients were supplied daily with a standard nutrient solution. Tuber yield and dry matter production were determined at 75 days after planting. Dry mass of plants increased until 100hills m-2. Increasing plant density increased tuber number and decreased mean dry mass of tubers. Plant density of 100hills m-2 may be used to maximize tuber number in the hydroponical production of potato minitubers.

Otimização e validação de um método enzimático para a determinação de glicose em tubérculos de batata / Optimization and validation of an enzymatic method to quantify glucose in potato tubers

Os tubérculos de batata destinados ao processamento devem apresentar coloração clara após a fritura, o que é condicionado pelos baixos teores de açúcares redutores, glicose e frutose. Para auxiliar os programas de melhoramento na seleção de clones com baixos teores destes açúcares, o objetivo deste trabalho foi adaptar e validar uma metodologia simples, econômica e eficiente para quantificar o teor de glicose em tubérculos de batata utilizando um kit laboratorial enzimático desenvolvido para uso em amostras de sangue e urina. Os procedimentos de validação seguiram as recomendações do INMETRO dispostas no documento DOQ-CGCRE-008 de 2003. O método mostrou-se linear entre 1,25 e 40µg de glicose presente na amostra, sendo que o limite de quantificação foi 0,319mg g-1 de massa fresca de batata. A faixa linear de trabalho do método foi desde o limite de quantificação até 1,32mg g-1 de massa fresca de batata. A recuperação média da extração foi de 99,0 por cento. O método proposto foi aplicado para determinar o teor de glicose em amostras de batata "Macaca", que variou de 1,4 a 2,9mg g-1 massa fresca de batata.

The processing industry requires potato tubers with low levels of reduced sugars, glucose and fructose, which is responsible for the whiteness of the chip color. The objective of this research was to optimize and validate a simple, inexpensive, and precise enzymatic method to quantify glucose in potato tubers. This method will be useful in breeding programs to select clones for processing purposes with low levels of glucose. The validation procedure followed the recommendations described in INMETRO document DOQ-CGCRE-008 in 2003. The method was linear between 1.25 to 40µg of glucose in the sample. The quantification limit was 0.319mg g-1 of potato fresh weight. The linear working interval of the method started at the quantification limit and ended at 1.32mg g-1 of potato fresh weight. The average recovery in the extraction was 99.0 percent. The proposed method was used to determine glucose level in samples of ‘Macaca’ tubers, which ranged from 1.4 to 2.9mg g-1 potato fresh weight.