Understanding the role of auxins and oxidative enzymes on adventitious root formation in olive (olea europaea L.) cultivars

Olive (Olea europaea L.), one of the main crops in the Mediterranean basin, is mainly propagated by cuttings, a classical propagation method that relies on the ability of the cuttings to form adventitious roots. While some cultivars are easily propagated by this technique, some of the most interesting olive cultivars are considered difficult-to-root which poses a challenge for their preservation and commercialization. Therefore, increasing the current knowledge on adventitious root formation is extremely important for species like olive. This research focuses on evaluating the role of free auxins and oxidative enzymes on adventitious root formation of two olive cultivars with different rooting ability - ‘Galega vulgar’ (difficult-to-root) and ‘Cobrançosa’ (easy-to-root). In this context, free auxin levels and enzyme activities were determined in in vitro-cultured ‘Galega vulgar’ microshoots and in semi-hardwood cuttings of cvs. ‘Galega vulgar’ and ‘Cobrançosa’. To attain this goal, an analytical method for the quantification of free indole-3-acetic acid (IAA) and indole-3-butyric acid (IBA) was developed, which is based on dispersive liquid-liquid microextraction followed by microwave derivatization (DLLME-MAD) and gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) analysis. The developed method was validated in terms of linearity, recovery, limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) and proved to be useful in the analysis of two very different types of plant tissues. The results from auxin quantification in olive samples point at a relationship between free auxin levels and rooting ability of both microshoots and semihardwood cuttings. A defective IBA-IAA conversion, resulting in a peak of free IAA during initiation phase, seems to be associated with low rooting ability. Likewise, differences in the activity of oxidative enzymes also appear to be related with rooting ability. Higher polyphenol oxidases (PPO) activity is likely related with an easyto- root behavior, while the opposite is true for peroxidases (POX) (including IAA oxidase (IAAox)) activity. A possible hypothesis for adventitious root formation in olive microcuttings is presented herein for the first time. Free auxins, oxidative enzymes, alternative oxidase (AOX) and reactive oxygen species (ROS) are some of the factors that may be involved in this highly complex physiological process. Interestingly, while temporal changes in auxin levels were similar between microshoots and semihardwood cuttings, the conclusions obtained from enzyme activity results in microshoots didn’t translate to semi-hardwood tissues, showing the emerging need for adaptation of classical agronomical research studies to modern techniques; Resumo: Procurando compreender o papel das auxinas e enzimas oxidativas na formação de raízes adventícias em cultivares de oliveira (Olea europaea L.) A oliveira (Olea europaea L.) é uma das principais culturas da bacia Mediterrânica e é propagada maioritariamente por estacaria, um processo altamente dependente da capacidade das estacas para formar raízes adventícias. Enquanto algumas cultivares são fáceis de propagar desta forma, algumas das cultivares de oliveira mais interessantes são consideradas difíceis de enraizar, o que dificulta a sua preservação e comercialização e torna extremamente importante aprofundar o conhecimento sobre o enraizamento adventício desta espécie. Este trabalho foca-se na avaliação do papel das auxinas livres e das enzimas oxidativas na formação de raízes adventícias em duas cultivares de oliveira com diferente capacidade de enraizamento - ‘Galega vulgar’ (difícil de enraizar) e ‘Cobrançosa’ (fácil de enraizar). Neste contexto, determinaram-se os níveis de auxinas livres e as actividades de enzimas oxidativas em microestacas de ‘Galega vulgar’ cultivadas in vitro bem como em estacas semi-lenhosas das cvs. ‘Galega vulgar’ e ‘Cobrançosa’. Para tal foi necessário desenvolver uma metodologia analítica para a quantificação de ácido indol-3-acético (IAA) e ácido indol-3-butírico (IBA), baseada em microextracção dispersiva líquido-líquido (DLLME) seguida de derivatização em microondas (MAD) e análise por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (GC/MS). O método desenvolvido foi validado em termos de linearidade, recuperação, limite de detecção (LOD) e limite de quantificação (LOQ), e mostrou-se eficaz na análise de dois tipos de tecidos vegetais bastante diferentes. Os resultados da análise de auxinas em amostras de oliveira apontam para uma possível relação entre os níveis de auxinas livres e a capacidade de enraizamento, tanto em microestacas como em estacas semi-lenhosas. Uma conversão IBA-IAA deficiente, que resulta num pico de IAA durante a fase de iniciação, parece estar associada à baixa capacidade de enraizamento. Por outro lado, a capacidade de enraizamento também parece estar relacionada com diferenças na actividade de enzimas oxidativas. Comportamentos fáceis de enraizar estão associados a actividade mais elevada das polifenoloxidases (PPO), enquanto o oposto é verdade para a actividade das peroxidases (POX) (incluindo a IAA oxidase (IAAox)). Neste trabalho propõe-se pela primeira vez uma possível explicação para o enraizamento adventício em microestacas de oliveira. Auxinas livres, enzimas oxidativas, oxidase alternativa (AOX) e espécies reactivas de oxigénio (ROS) são alguns dos factores envolvidos neste processo fisiológico altamente complexo. Curiosamente, enquanto as alterações temporais nos níveis de auxinas foram semelhantes entre microestacas e estacas semi-lenhosas, o mesmo não se observou relativamente à actividade enzimática, o que mostra a necessidade de adaptação dos estudos agronómicos tradicionais às técnicas correntes.

A Inquisição nas terras periféricas: comissários, notários e familiares do Santo Ofício em Montemor-o-Novo (sécs. XVI-XIX)

O objectivo deste trabalho é estudar os agentes locais da Inquisição portuguesa, residentes no concelho de Montemor-o-Novo, entre 1570 e 1821. Estes indivíduos integravam as redes de enraizamento local desenvolvidaspelo Tribunal, que tinham como objectivo alargar as suas áreas de actuação e influência. Como consequência, havia uma forte articulação entre estes postos e as elites residentes nos diversos municípios, do Reino e Império. Este trabalho propõe definir que cargos oferecidos pela Inquisição se encontravam entre a população de Montemor-o-Novo. Pretende-se, ainda, perceber se havia ou não especificidades deste concelho, face aos que já foram alvo deste tipo de análise.

Simplificação do processo de multiplicação in vitro da oliveira "Olea europaea L."

A oliveira tem sido multiplicada ao longo dos tempos por métodos convencionais de propagação vegetativa como a enxertia e a estacaria lenhosa e semilenhosa. No entanto, estes métodos revelam-se lentos ou ineficientes para determinadas cultivares. No caso da cv. ‘Galega Vulgar’, ainda com grande expressão no olival português, e de difícil enraizamento por estacaria semilenhosa, tem sido usada a micropropagação de modo a contornar essas limitações e assim obter um elevado número de plantas em curto período de tempo. O custo final de produção por este processo ainda é elevado, podendo comprometer a sua aplicação a nível comercial. Grande parte dos custos estão relacionados com a fase de enraizamento in vitro que carece de ambiente estéril e condições de assépsia para a sua execução. Com vista a uma redução de custos associados a esta fase de produção, pretendeu-se com este trabalho testar a viabilidade do enraizamento ex vitro, na ausência de condições de assépsia. Este método poderá permitir uma significativa redução da mão-de-obra, ao mesmo tempo que facilitará a aclimatização das plantas e a obtenção de um sistema radicular de melhor qualidade. Compararam-se as taxas de enraizamento in vitro (controlo), com as obtidas ex vitro. Foram utilizados explantes provenientes de dois clones da cv. ‘Galega Vulgar’, (cl. 1441 e cl. 2022) cultivados e mantidos in vitro há vários anos no Laboratório de Melhoramento e Biotecnologia da Universidade de Évora. Para além do clone foi avaliada a influência do tipo de estaca (basal e apical), da hormona de enraizamento (AIB e ANA), da sua concentração (540 e 3000 ppm) e ainda de dois substratos, Preformas Jiffy® e pastilhas de fibra coco. Os melhores resultados foram obtidos com o clone 1441 em pastilhas de fibra de coco prensada, com o uso de estacas basais. Quanto à auxina, não se observaram diferenças significativas entre a utilização de ANA na concentração de 540 ppm e AIB na concentração de 3000 ppm. A aclimatização das plantas foi conseguida com taxas elevadas de sucesso, independentemente do tratamento utilizado. Conclui-se que a aplicação do método de enraizamento ex vitro simplifica procedimentos e mantém taxas de enraizamento elevadas, conduzindo assim a uma efetiva redução de tempo e custos associados; Simplifying procedures for in vitro propagation of olive “Olea europaea L.” Abstract: The olive tree has been multiplied throughout the ages by conventional methods of vegetative propagation such as grafting and wood or softwood cuttings. These propagation methods are somehow inefficient for certain cultivars. For the CV. ‘Galega Vulgar‘, still with great expression in Portuguese olive orchards, propagation has been attempted by in vitro culture in order to circumvent these limitations and so obtain a large number of plants in short time period. The final production fees associated to this process are still high which may compromise its application to a commercial level. Most of this process fees are related to the in vitro rooting phase which lacks sterile and aseptic conditions for its implementation. Aiming to reduce the costs associated with this production phase, this work tested the feasibility of the ex vitro rooting in the absence of aseptic conditions, which can allow a significant reduction of the manpower involved and an easier plant acclimatization due to its transplant with a balled-root system. In vitro rooting rates (control) were compared with those obtained with the ex vitro experiments. Explants from two clones of the cv. ‘Galega Vulgar‘ (cl. 1441 and cl. 2022), grown and maintained in vitro for several years in the Laboratory of Biotechnology and Plant Breeding of the University of Évora, were used in the trials. In addition to the clone, the effect of the cutting type (basal and apical), the rooting hormone (AIB and ANA), their concentration (540 and 3000 ppm) and two substrates, Preformas Jiffy ® and pressed coco fiber pellets, were also evaluated. The best results were obtained with the clone 1441, when rooted in pressed coco fiber pellets, using basal cuttings. Under this conditions no significant differences were observed between the use of ANA at 540 ppm or AIB in the 3000 ppm. Acclimatization of plants was achieved with high rates of success, regardless of the treatment used. It can be concluded that the application of the ex vitro rooting method allows to maintain high rooting rates, contributing for an effective reduction of time and fees of the rooting process.