Enraizamento in vitro e aclimatização de genótipos de jenipapeiro (Genipa americana L.)

A rizogênese é considerada uma fase crítica na regeneração de plantas in vitro, pois determina a sobrevivência das mesmas durante a aclimatização. Dentre os fatores determinantes na indução e na formação de raízes in vitro, destacam-se o genótipo e as auxinas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes concentrações do ácido 4-indol-3-butírico (AIB) no enraizamento in vitro de dois genótipos de jenipapeiro (Genipa americana L.) JRB59 e JRB69, bem como no processo de aclimatização das microplantas utilizando diferentes substratos. Para o enraizamento, brotos com aproximadamente 2,0 cm de comprimento, provenientes do cultivo em meio de cultura com 6-benzilaminopurina (BAP), nas concentrações de 2,22; 8,87; 17,74 e 26,76 µM mais a testemunha com ausência do BAP, foram introduzidos em meio de cultura MS, suplementados com 4,9; 9,8 e 14,7 µM de AIB mais a testemunha com ausência de AIB. Quanto ao processo de aclimatização, utilizaram-se como substratos areia lavada, Plantmax® HT e Ecoterra®. As variáveis analisadas foram: porcentagem de enraizamento, número de raízes adventícias, comprimento da maior raiz, porcentagem de sobrevivência e altura das plantas na fase de aclimatização. Os resultados mostraram que a auxina AIB, na concentração de 9,8 mM, foi mais eficiente para indução do enraizamento, com percentual acima de 70%, para o genótipo JRB69, e 43,3% para o genótipo JRB59. O substrato Ecoterra® influenciou significativamente na qualidade do sistema radicial e qualidade da parte aérea.

Eficiência de transformação genética de citrange 'carrizo' com duas construções gênicas

Transformação genética é considerada uma importante ferramenta auxiliar no melhoramento genético de plantas cítricas. Entretanto, a eficiência de transformação pode variar em função de diversos fatores, incluindo a própria construção gênica utilizada. Este trabalho buscou avaliar a eficiência de transformação genética de plantas de citrange 'Carrizo' [Poncirus trifoliata (L.) Raf. x Citrus sinensis (L.) Osbeck] com duas construções gênicas diferentes contendo o gene uidA (GUS) sob o controle dos promotores Arabidopsis thaliana phloem protein 2 (AtPhP2) e Arabidopsis thaliana sucrose transporter 2 (AtSuT2). Segmentos de epicótilo de plântulas germinadas in vitro foram utilizados como explantes. O gene nptII, que confere resistência ao antibiótico canamicina, foi utilizado nas construções gênicas como agente de seleção para regeneração de plantas transgênicas. O ensaio histoquímico com X-GLUC foi realizado em todas as brotações regeneradas para verificar a expressão do gene uidA. Dos 4.790 segmentos de epicótilo utilizados, registrou-se a regeneração de 366 brotações com reação positiva no ensaio histoquímico, as quais foram enxertadas em porta-enxertos cultivados in vitro. Cinco dessas brotações, de cada construção gênica, foram selecionadas para análise da PCR, com primers específicos para amplificação da sequência do gene uidA. A inserção do transgene foi confirmada por PCR em todas as brotações selecionadas. A eficiência de transformação e o número de brotos escapes, avaliada pelo teste histoquímico, variaram em função das construções gênicas utilizadas.

Multiplicação in vitro de gemas axilares de acácia-negra (Acacia mearnsii De Wild.)

A acácia-negra (Acacia mearnsii De Wild.) é uma espécie de difícil micropropagação devido à pequena capacidade de multiplicação e desenvolvimento de gemas. O presente estudo visou determinar a influência de diferentes citocininas na proliferação de gemas axilares em segmentos nodais de A. mearnsii. Plântulas germinadas in vitro forneceram explantes que foram inoculadas em meio básico B5 (GAMBORG et al., 1968). Testaram-se as citocininas: BAP (6-benzilaminopurina), BA (6-benziladenosina), 2iP (gama,gama-isopenteniladenina) e cinetina (6-furfuralamino-purina). Diferentes concentrações desses reguladores de crescimento foram empregadas: 1 mgL-1, 2 mgL-1 e 3 mgL-1. Utilizou-se o delineamento de blocos casualizados, em arranjo fatorial, com seis repetições e cinco plantas por parcela. As avaliações foram feitas aos 30 dias, através da contagem de gemas alongadas e da presença de calos. A utilização de BAP a 2 mgL-1 promoveu a maior taxa de multiplicação de gemas (3,5 brotos/explante).

Variações sazonais na sobrevivência e produção de biomassa de Caesalpinia pyramidalis Tul. após o corte raso e implicações para o manejo da espécie

A demanda de uso energético da vegetação da Caatinga tem gerado modificações nas paisagens e perda de diversidade biológica por insuficiência de informações sobre o manejo das espécies. Considerando o fato da estacionalidade climática ser um fator de influência na sobrevivência, ritmo biológico, rebrota e produtividade das plantas, neste estudo objetivou-se avaliar a influência da sazonalidade climática sobre a sobrevivência e a produção de biomassa de Caesalpinia pyramidalis Tul. (Caesalpiniaceae). Para tal, foram selecionados aleatoriamente 180 indivíduos de C. pyramidalis, sendo estes distribuídos em três blocos de 1ha de caatinga (60 indivíduos por bloco). O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com 6 tratamentos (sendo duas estações climáticas e três anos consecutivos de avaliação) para a avaliação da sobrevivência e com 4 tratamentos (duas estações climáticas e dois anos de medição) para a avaliação da biomassa aérea. As avaliações foram realizadas em duas estações: seca e chuvosa, sendo metade dos indivíduos de cada bloco (n = 30) submetidos à corte raso em cada uma das estações. Após o corte, a quantificação do peso fresco foi determinada em três componentes previamente definidos como lenha, estaca e graveto. As plantas foram monitoradas por 3 anos, sendo a sobrevivência anual registrada e a produção de biomassa da rebrota medida no último ano. A sobrevivência das plantas foi similar e elevada nos três anos, independente da estação climática. As plantas recém cortadas apresentaram elevado percentual de lenha e as rebrotas apresentaram elevado percentual de graveto. O tamanho inicial das plantas não esta relacionado à variação do peso fresco da rebrota. O estudo mostra que, apesar de ocorrer regeneração das plantas após corte raso, o tempo de três anos não é suficiente para recuperação da produção dos produtos madeireiros em C. pyramidalis, sendo necessário um tempo de repouso maior para um novo ciclo de corte, visando manter a produção da espécie para atender a demanda energética da população rural.

Eficiência de glyphosate no controle de Commelina benghalensis e Commelina diffusa

A planta daninha trapoeraba (Commelina spp.) possui grande capacidade de sobreviver em ambientes diversificados, o que dificulta o seu controle. Em cafezais da Zona da Mata de Minas Gerais, onde o herbicida glyphosate é aplicado repetidamente, as espécies Commelina benghalensis e C. diffusa têm apresentado tolerância a este herbicida. Para confirmar esse fato e verificar o efeito de doses crescentes de glyphosate (720, 1.440, 2.160, 2.880 e 3.600 g i.a. ha-1) no controle dessas duas espécies de plantas daninhas, instalou-se um experimento no delineamento experimental de blocos casualizados, com seis repetições. As doses do herbicida foram aplicadas no período de florescimento de plantas de trapoeraba cultivadas em caixas de polietileno com dimensões de 10 cm de altura, 27,5 cm de largura e 39,5 cm de comprimento, em ambiente desprotegido. A eficácia dos tratamentos foi avaliada por meio da porcentagem de controle em relação à testemunha e da biomassa seca da parte aérea que sobreviveu aos tratamentos. C. benghalensis foi eficientemente controlada pelo glyphosate, mas C. diffusa apresentou tolerância. Para C. benghalensis o controle foi acima de 94% a partir da menor dose, 25 dias após tratamento (DAT) e de 100% em todas as doses aos 63 DAT. Para C. diffusa, em geral, quanto maior a dose de glyphosate, menor a biomassa seca da parte aérea. Entretanto, mesmo nas três maiores doses, nas quais se observou, aos 46 DAT, até 98,3% de controle, constatou-se regeneração de plantas aos 88 DAT. Nas condições do experimento, o glyphosate proporcionou excelente controle de C. benghalensis a partir de 720 g i.a. ha-1, 25 DAT. Contudo, excelente controle de C. diffusa por mais de 60 dias só foi obtido a partir de 2.880 g i.a. ha-1 de glyphosate.

Transformação genética em cevada por bombardeamento de partículas

A presente Tese de Doutorado objetivou: (1) definir um método eficiente de transformação genética, por bombardeamento de partículas, para a obtenção de plantas transgênicas de cultivares brasileiras de cevada e (2) identificar gene(s) codificante(s) de quitinase(s) potencialmente capaz(es) de conferir resistência ao fungo patogênico de cevada Bipolaris sorokiniana. Culturas de calos obtidos a partir de escutelos imaturos das cultivares Brasileiras de cevada MN-599 e MN-698 (Cia. de Bebidas das Américas, AMBEV) foram bombardeadas com partículas de tungstênio e avaliadas quanto à expressão do gene repórter gusA através de ensaios histoquímicos de GUS e quanto ao efeito dos bombardeamentos na indução estruturas embriogênicas e regeneração de plantas. As condições de biobalística analisadas incluíram a região promotora regulando a expressão de gusA, tipo e pressão de gás hélio de dois aparelhos de bombardeamento, distância de migração das partículas, número de tiros e a realização de pré e pós-tratamento osmótico dos tecidos-alvo. No presente trabalho foram obtidos um número bastante alto de pontos azuis por calo, a indução de calos embriogênicos e embriões somáticos em uma freqüência de até 58,3% e a regeneração de 60 plantas, sendo 43 de calos bombardeados. As melhores condições observadas foram o promotor e primeiro íntron do gene Adh de milho (plasmídeo pNGI), o aparelho de bombardeamento “ Particle Inflow Gun” (PIG) utilizando-se a distância de migração de partículas de 14,8 cm, dois tiros disparados por placa e a realização de tratamento osmótico dos explantes com 0,2 M de manitol e 0,2 M de sorbitol 4-5 horas antes e 17-19 horas depois dos bombardeamentos. Das 43 plantas obtidas de calos bombardeadas, 3 apresentaram atividade de GUS na base das suas folhas. A utilização de primers sintéticos definidos a partir de genes de quitinases descritos na literatura em PCRs resultou na amplificação de dois fragmentos de aproximadamente 700 e 500 pb a partir de DNA total das cvs. MN-599 e MN-698 de cevada e um fragmento, com aproximadamente 500 pb, a partir do DNA total do isolado A4c de Trichoderma sp. Estes fragmentos foram purificados dos géis de agarose e diretamente seqüenciados de forma manual e automática. Os fragmentos de 700 e 500 pb amplificados do genoma da cultivar MN-599 foram identificados como genes de quitinases de cevada e o fragmento de 500 pb do isolado A4c de Trichoderma sp. não apresentou homologia com seqüências conhecidas de quitinases depositadas no EMBL/GenBank. A utilização de novos pares de primers, representando seqüências conservadas de quitinases do fungo Metarhizium anisopliae, resultou na amplificação de 3 fragmentos a partir do DNA total do isolado A4b de Trichoderma sp., que estão sendo purificados para realização de seqüenciamento.

Meios de cultura no desenvolvimento de ápices caulinares de mamoneira (Ricinus communis L.) in vitro

A pesquisa da composição do meio de cultura mais adequado à espécie vegetal e ao tipo de explante empregado é o fator de maior relevância da cultura de tecidos. O cultivo de ápice caulinar com recuperação da planta matriz é uma técnica de grande impacto para a propagação de plantas in vitro, regeneração de plantas livres de vírus, conservação de germoplasma e modificação genética. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar composições do meio de cultivo para organogênese direta in vitro a partir de ápices caulinares pertencentes à população FCA-UNESP-PB de mamoneira (Ricinus communis L.), com vistas à propagação clonal de genótipos elite. Foram testadas quatro formulações: MS básico (T1), MS modificado 1 (T2), MS modificado 2 (T3) e WPM (T4), em delineamento experimental inteiramente casualizado, com 20 repetições em cada tratamento, sendo a repetição 1 ápice caulinar/frasco. O T3 apresentou-se superior e diferiu significativamente dos outros tratamentos apresentando 35% dos ápices caulinares diferenciados e desenvolvidos; seguiu-se o T2 com 10% e os tratamentos T1 e T4 não apresentaram diferenciação de tecidos. Os resultados permitiram concluir que os balanceamentos de sais minerais nos meios de cultura avaliados, especialmente a relação NO3 / NH4 e ausência de FeSO4.7H2O, indicaram grande influência no desenvolvimento de ápices caulinares de mamoneira.

Embriogênese somática e transformação genética de soja via biobalística

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ecofisiologia de espécies ocorrentes em uma floresta de restinga

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Plantas daninhas em ilhas de vegetação em processo de regeneração natural

Neste trabalho é apresentada a composição florística e estrutural de ilhas de vegetação de um inselberg do Vale do Moxuara, localizado no município de Cariacica-Espírito Santo, onde avaliou-se a riqueza das ilhas de vegetação está relacionada com seu tamanho e com a profundidade do solo. Foram avaliadas 45 ilhas de vegetação para estimativa dos parâmetros fitossociológicos necessários às análises. Foram encontradas 53 espécies de plantas vasculares, pertencentes a 24 famílias e 48 gêneros. As famílias com maior representatividade foram Poaceae, com sete espécies, seguida de Asteraceae, Malvaceae e Fabaceae, com seis espécies cada. Plantas daninhas representaram 39,6% da flora inventariada e 25,5% da cobertura vegetal das ilhas. As espécies com maior frequência e cobertura relativa foram Selaginella convoluta e Anemia tomentosa. A regressão múltipla não se mostrou significativa, o que foi discutido considerando o papel inibidor de espécies daninhas.

O papel de interações positivas entre plantas na regeneração de áreas degradadas na caatinga

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Estiolamento e regeneração na multiplicação in vitro do abacaxizeiro híbrido PE x SC-52

Segmentos nodais estiolados são utilizados para a micropropagação e conservação da identidade genética em várias culturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a multiplicação in vitro de segmentos estiolados para produção de mudas do abacaxi híbrido PE x SC-52. Talos de plântulas produzidos in vitro receberam inóculo em tubos de ensaio contendo o meio de cultura MS e mantidos no escuro por 60 dias, para estiolamento. Foram utilizados três tratamentos, sem reguladores de crescimento, ANA a 1,86 mg/L e AIA a 1,75 mg/L em cinco repetições com dez explantes por repetição. Não houve diferença no número de brotos estiolados por explante entre os tratamentos avaliados. No entanto, aos 35 dias de cultivo, os tratamentos com ANA e AIA apresentavam maior número de nós por broto, sendo o ANA superior aos demais após 60 dias. Brotos estiolados in vitro por 60 dias foram colocados horizontalmente em placas de Petri contendo o meio MS e incubados na presença de luz. Foram usados quatro tratamentos para a regeneração das plântulas, sem reguladores de crescimento; BAP a 2 mg/L; ANA a 1,86 mg/L + BAP a 2 mg/L e CIN a 5 mg/L, em quatro repetições, com sete brotos estiolados, por repetição. O BAP promoveu maior número de plântulas regeneradas por broto e por nó, com uma média de 10,4 plântulas por broto estiolado, aos 30 dias.

Plantas autotetraplóides de citros sob tratamento in vitro com colchicina

O objetivo deste trabalho foi obter plantas autotetraplóides de tangerina 'Ponkan', laranja 'Pêra-de-abril' e tangor 'Murcott', que serão usadas em cruzamentos com cultivares diplóides, visando à obtenção de indivíduos triplóides sem sementes. Utilizou-se o método de cultivo in vitro de segmentos de epicótilo em meio com colchicina (0,025, 0,05 e 0,1%), por diversos períodos (1, 2, 3, 7 e 14 dias), com subseqüente regeneração de brotações em meio sem a presença do alcalóide. As brotações foram microenxertadas in vitro e aclimatizadas em estufas. A determinação do nível de ploidia das plantas foi realizada por citometria de fluxo. A colchicina demonstrou ser tóxica aos explantes das três variedades, ocasionando redução significativa no número médio de brotações adventícias e aumento na porcentagem de explantes não-responsivos, em comparação com o controle. Entre as quatro plantas de laranja e uma de tangor obtidas, duas plantas de laranja e a de tangor, demonstraram ser autotetraplóides, apresentando folhas com maior espessura, arredondadas e coloração verde intensa. O método utilizado na duplicação cromossômica, com uso de colchicina, é eficiente em produzir plantas autotetraplóides de citros.

Relação entre a altura de inundação, riqueza específica de plantas e o tamanho de clareiras naturais em uma floresta inundável de igapó, na Amazônia Central

Apesar do considerável número de estudos publicados sobre clareiras em regiões tropicais, nenhum deles foi publicado sobre a regeneração de espécies de plantas em clareiras naturais nas florestas inundadas da Amazônia. Essas florestas apresentam forte flutuação do nível dos rios, que pode variar em até 15 m, entre as estações de seca e cheia, inundando extensas áreas ao longo de rios e igarapés. O objetivo deste estudo foi determinar se diferenças na posição das clareiras no gradiente de inundação e conseqüentemente no tempo de inundação anual poderiam afetar os padrões de tamanho, riqueza e composição específica em clareiras naturais. Também, foram amostradas 10 clareiras naturais situadas em diferentes posições do gradiente de inundação do rio Tarumã-Mirim, um afluente do rio Negro, no Estado do Amazonas, Brasil. Houve aumento significativo na área das clareiras, variando de 101 a 1.001 m², em relação ao aumento do gradiente de inundação. Houve, ainda, incremento significativo no número total de espécies regenerando nas clareiras, variando de 14 a 51 espécies, em relação ao aumento do gradiente de inundação. A composição de espécies regenerando nas clareiras foi bastante relacionada com sua posição no gradiente de inundação, e clareiras situadas em regiões sujeitas a longos períodos de inundação são colonizadas principalmente por espécies com grande tolerância à inundação, enquanto as clareiras situadas em regiões submetidas a períodos curtos de inundação são, sobretudo, colonizadas por espécies pouco tolerantes à inundação. Concluindo, a área total, o número e a composição das espécies nas clareiras da floresta de igapó amostrada neste estudo foram relacionados com o gradiente de inundação, demonstrando que o tempo anual de inundação influiu nos parâmetros analisados.

Regeneração in vitro de urucum (Bixa orellana L.) a partir de diferentes tipos de explantes

Este trabalho teve como objetivo avaliar a regeneração in vitro de plantas de urucum (Bixa orellana L.) a partir de diferentes tipos de explantes. Para definir o meio de cultura adequado para indução de brotações, diferentes concentrações e, ou, combinações da auxina AIA e das citocininas BAP e ZEA foram testadas. As melhores respostas de regeneração para segmentos de hipocótilo, nós cotiledonares e hipocótilos invertidos foram observadas em meios suplementados de ZEA (2,28 µM) e AIA (0,30 µM), ZEA (4,56 µM) e ZEA (4,56 µM), respectivamente. O meio de enraizamento mais eficaz foi o MS, com a metade de sua concentração salina e 5 µM de AIB. Análises citológicas, realizadas antes da aclimatação, confirmaram a estabilidade cromossômica das plantas cultivadas in vitro, não sendo detectado variação com relação ao número de cromossomos metafásicos (2n = 14).