Cultivo in vitro de Crambe abyssinica Hochst. : germinação, micropropagação, estabilidade genética e anatomia foliar

Crambe (Crambe abyssinica) pertence à família Brassicaceae, originário da Etiópia e principalmente destinado à produção de forragem (30 a 32% de proteína bruta). Atualmente, tem sido bastante cultivado visando à extração de óleo vegetal. Com os atuais incentivos à busca de fontes de energias renováveis, o cultivo de crambe vem ganhando papel de destaque na produção de biodiesel por suas diversas vantagens, como: (a) rápido ciclo de vida (colhida em torno de 90 dias); (b) alta produção de biomassa; (c) alta produtividade de sementes (1000 e 1500 kg ha-1); (d) menor custo de produção em relação a outras fontes oleaginosas, como, canola, girassol e soja; (e) um percentual de óleo total na semente entre 32 e 38%, superando, por exemplo, a soja; (f) potencial de fitorremediação, eficiente na descontaminação de arsênio, cromo e outros metais pesados; e (g) elevado percentual de ácido erúcico (50 a 60%) sendo útil na indústria de plástico e lubrificante. Devido aos poucos trabalhos realizados com crambe, abre-se um vasto campo de investigações científicas que tenham como objetivo desenvolver as potencialidades dessa cultura e, consequentemente, melhorar os aspectos agronômicos e tecnológicos para seu emprego na indústria de biodiesel. Nesse contexto, as técnicas de cultivo in vitro foram importantes tanto para a propagação massal, quanto como ferramenta para uma possível aplicação de outras técnicas biotecnológicas, contribuindo para uma produção homogênea, fiel e em larga escala. Portanto, este trabalho teve como objetivo geral avaliar as condições mais favoráveis à germinação, estabelecimento in vitro e micropropagação de Crambe abyssinica Hochst., além de verificar possíveis alterações genéticas e anatômicas, possibilitando a regeneração e produção de plântulas viáveis. Para a germinação e estabecimento in vitro de crambe, as condições mais favoráveis foram em meio B5 ou WPM, na presença ou ausência de pericarpo e na presença de luz. Na micropropagação dessa espécie, uma frequência satisfatória de regeneração de brotos foi obtida a partir de segmentos apicais utilizados como explante em meio contendo 5 μM de BAP (6- benzilaminopurina), e o alongamento foi satisfatório com 1 μM de GA3 (ácido giberélico). Os marcadores moleculares ISSR (Inter-Simples Sequence Repeats) utilizados para a análise da estabilidade genética indicaram que o segmento apical de crambe é um explante confiável para a micropropagação de plantas geneticamente verdadeiras (true-to-tipe), ou seja, mantém a estabilidade genética. As diversas fontes de citocininas e concentrações utilizadas neste trabalho não promoveram mudanças, no sentido de alterar a organização e/ou a espessura em relação ao controle, e as alterações observadas na estrutura e espessura das folhas dos tratamentos de aclimatização prejudicaram o processo de estabelecimento da plântula ex vitro. Contudo, existe a necessidade de um enraizamento e aclimatização eficiente para completa propagação in vitro de crambe. Portanto, este protocolo de regeneração de plantas in vitro de crambe pode ser útil no processo de criação e desenvolvimento de novas cultivares em um tempo mais curto e no melhoramento genético usando explantes apicais.

Micropropagação do maracujazeiro-do-sono

Em função da dificuldade de propagação de Passiflora setacea DC., técnicas de cultura de tecidos tornam-se alternativas viáveis. Objetivou-se estudar a germinação in vitro e determinar o melhor meio de cultivo na sua micropropagação. O presente trabalho constou de duas etapas, na primeira as sementes (sem escarificação, escarificadas na extremidade ou na parte mediana) na foram colocadas em % MS e 30 g L-1 de sacarose, distribuído em tubos de ensaio e suplementado com zero, 20 ou 40 mg L-1 de GA3. O pH do meio foi ajustado para 5,8 antes da adição de 6,0 mg L-1 de ágar. Após a inoculação das sementes nos meios de cultura, elas foram mantidas em sala de crescimento com luminosidade de 35 µmol.m-2.s-1, temperatura de 26 ± 1ºC e fotoperíodo de 16 horas. Assim que germinaram, as plântulas foram transferidas para tubos contendo meio MS, onde constituíram um segundo experimento, a fim de se testarem meios combinados com concentrações de sacarose. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 x 3, quatro repetições e 15 sementes por parcela no primeiro experimento e 4 x 4, com quatro repetições e 3 plantas por parcela no segundo experimento. Melhores resultados na micropropagação foram obtidos em meio de cultivo MSM, associado a 28,51 e 28,74 g L-1 de sacarose. Maior índice de velocidade de germinação foi verificado com uso de 20 mg L-1 de GA3, associado à escarificação na ponta da semente.

Otimização de um protocolo para micropropagação da oliveira Ascolano 315

O objetivo foi induzir a multiplicação em explantes de oliveira. Para tanto, foram utilizados segmentos nodais de aproximadamente 2 cm, sem folhas, oriundos de plântulas da variedade Ascolano 315 mantidas in vitro. Os segmentos foram excisados e inoculados em tubos de ensaio contendo 15 mL do meio de cultura Olive Medium (OM) suplementado com 2 g L-1 de carvão ativado, quatro concentrações de 6-benzilaminopurina (BAP) e quatro concentrações de água de coco verde, solidificado com 5,5 g L-1 de ágar e pH ajustado para 5,8 antes da autoclavagem. O meio de cultura foi autoclavado a 121 ºC e 1 atm durante 20 minutos. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 x 4. Durante 70 dias, os explantes foram mantidos em sala de crescimento a 25 ± 1ºC, intensidade luminosa de 32 ì mol m-2 s-1 e fotoperíodo de 16 horas. O meio de cultura OM adicionado de 1,0 mg L-1 de BAP e 100 mL L-1 de água de coco proporcionou maior comprimento e biomassa fresca da parte aérea. Maior número de raízes foi obtido com 0,5 mg L-1 de BAP associado a 25 mL L-1 de água de coco. O aumento da concentração de BAP e da dose de água de coco incrementa a biomassa dos calos formados.

Micropropagação da bananeira 'Maçã', cultivada in vitro em diferentes volumes de meio líquido

Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o efeito de diferentes volumes de meio MS líquido estacionário, na taxa de multiplicação e desenvolvimento, in vitro, de explantes da bananeira 'Maçã'. Na etapa de multiplicação, utilizaram-se microrrizomas do cultivar Maçã (AAB), oriundos de plantas pré-estabelecidas em meio sólido, em estádio de multiplicação, que foram uniformizados quanto ao tamanho. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, com sete tratamentos e dez repetições, sendo a parcela composta por quatro explantes. Os tratamentos foram diferentes volumes de meio líquido estacionário (5, 10, 15, 20, 25, 30 mL) e 30 mL de meio semissólido (padrão). Mudas obtidas ao final do terceiro subcultivo foram transferidas para um meio de alongamento e enraizamento. O experimento foi composto pelos mesmos tratamentos e delineamento, sendo cada parcela composta por quatro explantes. Os diferentes volumes do meio líquido e semissólido não alteraram a taxa de multiplicação dos explantes. É possível produzir mudas de bananeira 'Maçã', in vitro, em meio líquido estacionário, sendo o volume ideal de 25 mL por frasco.

Uso da ampicilina sódica e cloranfenicol no controle de contaminantes na micropropagação de bananeira 'Thap maeo'

A micropropagação vem sendo desenvolvida e aperfeiçoada para elevar a taxa de multiplicação de plantas em curto espaço de tempo e melhorar a qualidade da produção de mudas. Contudo, a contaminação microbiana é um dos maiores problemas desta técnica. Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência da descontaminação de explantes de bananeira durante o estabelecimento in vitro, com o uso dos antibióticos ampicilina sódica e cloranfenicol adicionados ao meio de cultura. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado constituído de cinco tratamentos e cinco repetições, sendo cada repetição representada por cinco explantes em diferentes concentrações de ampicilina sódica e cloranfenicol por vinte minutos. Os antibióticos foram adicionados separadamente ao meio de cultura em concentrações de 0, 5, 10, 15 e 20 mg L-1. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste F e análise de regressão. Foram avaliadas as porcentagens de contaminação por bactérias, fungos e oxidação dos explantes. Os resultados permitiram concluir que os antibióticos apresentaram controle sobre contaminantes endógenos nos explantes de banana 'Thap maeo'. A concentração de 20 mg L-1 dos antibióticos ampicilina sódica e cloranfenicol proporcionou redução de 70% na infecção por bactérias e fungos.

Estabelecimento e multiplicação in vitro de brotos no processo de micropropagação de cultivares de bananeira (Musa spp.)

A banana (Musa spp.) é uma das frutas mais consumidas no mundo, e amplamente cultivada no Brasil, porém doenças como as sigatokas, negra e amarela, vêm reduzindo a sua produção. A disponibilização imediata de novas cultivares resistentes às principais doenças é limitada pela propagação convencional. A micropropagação é uma alternativa para a produção de mudas com qualidade fitossanitária e vegetativa, mas apresenta fatores que dificultam sua aplicação como a contaminação por fungos e bactérias, associada à oxidação dos explantes. O objetivo desse trabalho foi adaptar e/ou otimizar as etapas do processo de micropropagação para diferentes cultivares de bananeira, por meio do controle de oxidação, contaminação, e multiplicação de brotos, sendo utilizadas as cultivares Caipira (AAA), BRS Caprichosa (AAAB), Pacovan Ken (AAAB), Preciosa (AAAB), PV 03-76 (AAAB), Thap Maeo (AAB). No estudo foram utilizados o antibiótico sulfato de estreptomicina e o fungicida Opera® (BASF) visando reduzir a contaminação in vitro provocada por bactérias e fungos, além do anti-oxidante PVP (polivinilpirrolidona) para controlar a oxidação. Houve redução da contaminação com uso do sulfato de estreptomicina à concentração de 100 mg L-1 e da oxidação com PVP a 4 g L-1. Na fase de multiplicação de brotos, as cultivares apresentaram médias que variaram de 1,90 a 4,75 brotos/explante. A cultivar caipira (AAA) destacou-se das demais com a maior taxa de multiplicação de brotos após três subcultivos, média de 41,50 brotos por rizoma.

Estabelecimento de um protocolo regenerativo para a micropropagação do abacaxizeiro

No Laboratório de Fisiologia do Desenvolvimento e Genética Vegetal do CCA-UFSC, nos anos de 1993 a 1996, foram testadas 24 combinações de tratamentos envolvendo dois genótipos de abacaxizeiro (Ananas comosus (L.) Merr.), seis combinações dos fitorreguladores ácido naftalenoacético (ANA) e 6-benzilaminopurina (BAP), e os meios de cultura líquidos e geleificados, com o objetivo de estabelecer um protocolo regenerativo para a micropropagação do abacaxizeiro. A taxa de regeneração comportou-se de forma quadrática para a maioria das combinações testadas. O meio de cultura MS (Murashige & Skoog, 1962), líquido, adicionado de ANA (2,7 µM) e BAP (4,4 µM), proporcionou uma taxa média de regeneração de 19,7 brotos/explante. A magnitude do efeito genotípico exibido pelas cultivares utilizadas foi intermediária entre o efeito das combinações dos níveis de ANA e BAP (o maior) e o efeito da constituição física do meio de cultura. A melhor combinação de tratamentos foi testada em 17 acessos coletados no Estado de Santa Catarina, demonstrando-se a eficiência do protocolo regenerativo. A taxa média de regeneração foi de 15,3 brotos/explante, dos quais 40% apresentaram altura igual ou inferior a 3 cm. Brotos enraizados ou não, com altura igual ou superior a 3 cm, apresentaram valores médios de 95,5% de sobrevivência.

Avaliação de um sistema de micropropagação massal de variedades de mandioca

O objetivo deste trabalho foi avaliar um sistema de micropropagação massal de variedades de mandioca (Manihot esculenta Crantz). Foram utilizadas as variedades Aipim-Rosa, Aipim-Maranhão, Cangaíba, Caravela, Cravela e Pretinha. Para o isolamento dos meristemas, multiplicação e aclimatização das plântulas, empregaram-se métodos desenvolvidos na Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Mandioca e Fruticultura Tropical. Após 30 dias, obteve-se desenvolvimento e formação de plântulas em 78% dos meristemas. Independentemente da variedade e do subcultivo, a taxa média de multiplicação foi de 2,9, permitindo, assim, a obtenção de 231,2 plântulas por matriz, ao final de cinco subcultivos. Embora a porcentagem de formação de calos tenha sido elevada (22%), não afetou negativamente a taxa de multiplicação. Praticamente não houve estiolamento, e as folhas das plântulas apresentaram desenvolvimento normal quanto a sua forma, tamanho e coloração. Os níveis médios de contaminação (7%), perdas por outros fatores (19%) e formação de raízes (52%) foram satisfatórios. Houve efeito pronunciado do genótipo no desenvolvimento in vitro das plântulas. A 'Cangaíba' apresentou as maiores taxas de multiplicação, de altura das plântulas e de formação de raízes por subcultivo, sendo, em média, de 3,6, 43,7 mm e 77%, respectivamente. As plântulas micropropagadas foram facilmente aclimatizadas.

Micropropagação do híbrido PExSC-52 e da cultivar Smooth Cayenne de abacaxizeiro

A produção de mudas de abacaxizeiro de qualidade, em curto período, exige a otimização de protocolos de multiplicação in vitro. O objetivo deste trabalho foi testar cinco combinações de fitorreguladores, baseadas em resultados de pesquisa publicados com micropropagação de abacaxizeiro, na multiplicação in vitro do híbrido PExSC-52 e da cultivar Smooth Cayenne. Gemas axilares foram cultivadas em meio MS contendo benzilaminopurina (BAP) 2 mg/L; BAP 2 mg/L + ácido naftaleno acético (ANA) 2 mg/L; cinetina (CIN) 2 mg/L; CIN 2 mg/L + ANA 2 mg/L e CIN 5 mg/L + ácido indolacético (AIA) 5 mg/L. No híbrido, BAP 2 mg/L proporcionou maior proliferação de brotos por explante por subcultura e taxa de multiplicação crescente até a quarta subcultura. BAP 2 mg/L + ANA 2 mg/L multiplicou melhor a cv. Smooth Cayenne. Quando se utilizou CIN praticamente não ocorreu proliferação de brotos. Brotações do híbrido provenientes da quarta subcultura em presença de BAP 2 mg/L e BAP 2 mg/L + ANA 2 mg/L foram enraizados em meio MS contendo: ANA 1 mg/L; ANA 1 mg/L + CIN 2 mg/L; ANA 0,5 mg/L + CIN 2 mg/L; CIN 2 mg/L e sem fitorregulador. Brotos multiplicados em BAP enraizaram melhor que aqueles multiplicados em BAP + ANA.

Métodos de micropropagação de abacaxizeiro

O objetivo deste trabalho foi comparar diferentes métodos de micropropagação in vitro de abacaxizeiro em larga escala. Os tratamentos utilizados foram micropropagação convencional em meio sólido (5 e 6 g L-1 de ágar) e em meio líquido, e micropropagação em biorreator de imersão temporária - imersão no meio de cultura a cada 2, 4 e 8 horas, por 3 min - e contínua, com aeração a cada 2, 4 e 8 horas, por 3 min. Utilizou-se meio MS suplementado com 1 mg L-1 de BAP, 0,25 mg L-1 de ANA, pH ajustado para 5,8. As culturas foram mantidas em sala de crescimento com 25±1ºC, sob luz branca fria (40 µmol m-2 s-1 ), com 16 horas de fotoperíodo. O delineamento foi inteiramente casualizado, com nove tratamentos e quatro repetições. Depois de 45 dias de cultivo, foram avaliados número de brotos, brotações superiores a 1 cm, comprimento de brotos, massa de matéria fresca e massa de matéria seca de brotos. Sistemas de imersão temporária, com as plântulas imersas a cada 2 horas por 3 min, proporcionaram maior número, altura e massa de matéria seca de brotos de abacaxizeiro. O sistema de imersão temporária é o método mais eficiente na micropropagação de abacaxizeiro em larga escala.

Desempenho de mudas de mirtilo obtidas por micropropagação ou estaquia

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desenvolvimento vegetativo e o início do período produtivo de mirtilos (Vaccinium virgatum) propagados por estaquia e micropropagação. No ano de 2009, foi implantado um pomar de mirtilo com mudas de um ano de idade, em espaçamento de 1,3x4,0 m. Utilizaram-se as cultivares Bluegem, Briteblue e Woodard, do grupo "rabbiteye". Foram avaliados os seguintes parâmetros: altura de planta, diâmetro e número de brotações, diâmetro médio dos frutos, frutos colhidos por planta, produção média por planta, produtividade estimada por hectare, massa de matéria fresca por fruto, teor de sólidos solúveis, acidez titulável e pH. Plantas obtidas pela técnica de micropropagação apresentaram maior crescimento vegetativo inicial, em razão do rejuvenescimento causado por este tipo de propagação. O método de propagação não influenciou a qualidade dos frutos. Ao contrário do esperado, as plantas micropropagadas não mostraram atraso no início da produção de frutos e apresentaram produtividade e qualidade de frutos semelhantes às de plantas propagadas por estaquia.

Cultura de embrião e indução de brotos in vitro para micropropagação do pinhão-manso

O objetivo deste trabalho foi otimizar o cultivo e desenvolvimento de embriões, bem como avaliar a indução da micropropagação do pinhão-manso (Jatropha curcas) in vitro. Na primeira etapa, foi avaliada a influência da sacarose (concentrações 0, 15, 30 e 60 g L-1) no desenvolvimento de embriões em meio basal MS. Das plântulas geradas no cultivo de embriões, foram excisadas microestacas e colocadas em meio MS suplementado com os reguladores vegetais 6-benziladenina (BA), 6-benzilaminopurina (BAP), cinetina (6-furfuriladenina) (KIN) e ácido 4-(3-indolil) butírico (AIB), nas concentrações 0,5, 1,0, 2,0 e 3,0 mg L-1. Os resultados evidenciaram que a faixa de 15 a 30 g L-1 de suplementação exógena da sacarose promove o melhor alongamento da parte aérea das plantas; a rizogênese, contudo, é mais vigorosa na faixa de 30 a 60 g L-1, em que ocorre aumento significativo do número de raízes. Na fase de micropropagação, o BAP à concentração de 2,0 mg L-1 induz maior número de brotações, enquanto a KIN (1,0 e 2,0 mg L-1) promove maior número de folhas. Ocorre calogênese na base das brotações, mais significativa na suplementação com 2,0 mg L-1 de 6-BAP. A melhor concentração de sacarose, quanto ao vigor vegetal e rapidez na obtenção de explantes, é de 30 g L-1. Na micropropagação, os melhores resultados da organogênese direta de brotações ocorrem à concentração de 2,0 mg L-1 de BAP.

Micropropagação de sucupira-preta por meio de gemas axilares

O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de reguladores de crescimento, aditivos antioxidantes, tipo de explantes e intensidade de cobertura de mudas aclimatizadas, na micropropagação de sucupira-preta (Bowdichia virgilioides) por meio de gemas axilares. Os explantes foram cultivados para a multiplicação em meio de cultura básico WPM, suplementado com concentrações de benzilaminopurina (BAP). No alongamento, os tratamentos foram combinações de ácido naftalenoacético (ANA) e BAP adicionadas ao meio. Para o enraizamento, as brotações foram colocadas em meio com concentrações de ácido indolbutírico, ou em meio com combinações dos aditivos polivinilpirrolidona e carvão ativado, em diferentes concentrações de ANA. As plantas foram transplantadas para copos de plástico, com substrato, e cobertas com saco de polietileno. Posteriormente, esses sacos foram retirados, ou perfurados, ou não retirados, o que constituiu os tratamentos de pré-aclimatização in vitro. A aclimatização ex vitro foi realizada após o período de pré-aclimatização in vitro. A sucupira-preta apresentou melhor micropropagação com emprego de: segmentos cotiledonares e 0,3 mg L-1 de BAP, na multiplicação; 0,3 mg L-1 de ANA e 0,03 mg L-1 de BAP, no alongamento; e carvão ativado (2,0 mg L-1), no enraizamento e na pré-aclimatização in vitro, com uso de cobertura de plástico transparente em torno da muda.

MICROPROPAGAÇÃO DE CLONES DE BANANA cv. TERRA EM BIORREATOR DE IMERSÃO TEMPORÁRIA

Mudas micropropagadas de banana têm sido ofertadas ao mercado com o intuito de suprir a demanda de uma fruticultura cada vez mais tecnificada. Os preços mais elevados deste tipo de muda têm sido um dos maiores entraves ao seu uso. Vários são os fatores que oneram o seu preço final: mão-de-obra especializada, necessidade de laboratórios bem equipados, estrutura de aclimatização apropriada, baixa taxa de multiplicação de algumas variedades, etc. O presente trabalho relata a micropropagação de bananeiras cv. Terra, utilizando biorreatores de imersão temporária, com o objetivo de aumentar a taxa de multiplicação e diminuir os custos de produção das mudas. Os resultados obtidos mostraram que o ciclo de imersão de 4 horas e a renovação do meio de cultura aos 30 dias foram essenciais para uma maior produção de biomassa e crescimento dos explantes. A composição do meio de cultura influenciou o desenvolvimento dos explantes de banana cultivados nos biorreatores. Explantes cultivados em meio MS + 3mg/L de BAP com renovação para MS básico, após 30 dias, apresentaram maior produção de biomassa e alta taxa de multiplicação. Comparando-se o biorreator de imersão temporária com o sistema tradicional em semi-sólido, observou-se que, no primeiro, as microplantas apresentaram maior comprimento, produção de biomassa de 2,86 vezes maior e 2,20 vezes mais brotos do que no sistema tradicional.

MICROPROPAGAÇÃO DO KIWI CV. HAYWARD

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver um protocolo para a obtenção de mudas de kiwi (Actinidia chinensis Planch), cv. Hayward, por meio do cultivo in vitro de cotilédones. Utilizou-se o meio de MURASHIGE & SKOOG (1962) -- MS, suplementado com dois tipos de auxina (AIA e AIB) e uma citocinina (BAP). Foram verificados os efeitos de três doses de auxinas (0,125; 0,250 e 0,375 mg.L-1), combinadas com três doses de citocinina (0,5; 1,0 e 1,5 mg.L-1) na capacidade morfogênica dos explantes. Procedeu-se o estudo histológico dos órgãos das plântulas obtidas in vitro, e verificou-se, também, a capacidade de aclimatação das mudas ex vitro. A menor dose de AIB (0,125 mg.L-1), independentemente das doses de BAP, foi a mais eficaz na morfogênese dos explantes. Não foram verificadas alterações histológicas e anatômicas das plântulas obtidas in vitro. Aos três meses após o cultivo ex vitro dos explantes, verificou-se a sobrevivência de 88% das plantas transplantadas em condições de campo.