Resumo Cultivo in vitro é uma técnica de grande aplicabilidade para micropropagação. Porém, cada espécie tem uma necessidade mineral mais adequada para o seu cultivo. O objetivo foi verificar os impactos da solução salina do meio de cultivo no desempenho do aparato fotossintético e crescimento de Bromelia antiacantha durante o cultivo in vitro, e dessa forma, elucidar a mitigação do desbalanço nutricional que poderia interferir na cadeia de transporte de elétrons nas plantas. Plântulas foram cultivadas em um gradiente de concentração do meio MS (0%, 25%, 50%, 75% ou 100%). Foram analisadas as variáveis de crescimento e a fluorescência da clorofila a. Concentrações intermediárias de sais do meio MS resultaram em plantas com maior número de folhas e comprimento de raiz. As curvas OJIP e a análise do teste JIP mostraram que as plantas cultivadas na ausência dos sais MS apresentaram menor eficiência do fotossistema II (FSII), como evidenciado por meio do índice de performance [Pi(total)]. Contrariamente, concentrações intermediárias (MS 25% e 50%) atuaram positivamente na performance do aparato fotossintético. O meio MS 25% pode ser utilizado para o cultivo in vitro de B. antiacantha, possibilitando o desenvolvimento de plantas com qualidades fisiológicas adequadas para o cultivo.

Abstract In vitro cultivation is a technique with wide application for micropropagation. However, each species has specific mineral needs for this type of cultivation. The objective was to assess the impacts of the saline solution culture medium on the performance of the photosynthetic apparatus and growth of Bromelia antiacantha during in vitro cultivation, and thus to elucidate the mitigation of the nutritional imbalance that can interfere in the electron transport in the plants. Plants were cultivated in a salt concentration gradient of MS medium (0%, 25%, 50%, 75% or 100%). The growth traits and fluorescence a chlorophyll were analyzed. Intermediate concentrations of MS medium resulted in plants with a larger number of leaves and longer root length. The OJIP curves and results of the JIP test showed that the plants grown without MS salts presented less efficient photosystem II (PSII), as indicated by the performance index [Pi(total)]. In contrast, the intermediate concentrations (MS 25% and 50%) had a positive effect on the performance of the photosynthetic apparatus. The MS 25% medium can be used for in vitro cultivation of B. antiacantha, enabling the development of plants with suitable physiological qualities for planting in the field.

Resumo Durante a propagação in vitro, citocininas (CKs) e auxinas (AUXs), como a 6-benzilaminopurina (BAP) e o ácido 1-naftalenacético (ANA), são frequentemente utilizadas para induzir brotos e raízes adventícias. No entanto, não está claro como as CKs afetam as plantas ao longo do período de propagação in vitro, bem como a sinergia da exposição direta à AUX com tratamentos prévios com CK. O objetivo foi avaliar as respostas fisiológicas e anatômicas de Alcantarea imperialis em função da interação dos tratamentos prévios com BAP e da exposição direta à ANA durante a propagação in vitro. Plantas previamente cultivadas in vitro foram transferidas para meios contendo 0, 5, 10 ou 15 μM de BAP. Após 60 dias, as brotações adventícias de cada tratamento prévio com BAP foram subcultivadas em meios com ANA 0, 2 ou 4 μM. O conteúdo de pigmentos, as características anatômicas e de crescimento foram avaliados nas plantas de cada tratamento. Os tratamentos anteriores com BAP e a exposição direta a ANA alteraram a anatomia e o conteúdo pigmentos das plantas, bem como o crescimento. O BAP induziu efeitos negativos a longo prazo no status fisiológico, bem como mudou a anatomia das plantas. A suplementação de ANA no meio pode reverter parcialmente os efeitos negativos induzidos pelo BAP. A aplicação de 2 μM de ANA durante o enraizamento in vitro melhorou a qualidade das plantas.

Abstract During in vitro propagation, cytokinins (CKs) and auxins (AUXs), such as 6-benzylaminopurine (BAP) and 1-naphthaleneacetic acid (NAA), are often used to induce adventitious shoots and roots, respectively. However, it is not clear how CKs affect plants over a long period of in vitro propagation as well as the synergy of direct exposure to AUX with previous CK treatments. The aim was to assess the physiological and anatomical responses of Alcantarea imperialis in function of the interaction of both previous BAP treatments and direct NAA exposure during in vitro propagation. Plants previously grown in vitro were transferred to media containing 0, 5, 10 or 15 μM BAP. After 60 days, the adventitious shoots from each previous BAP treatment were subcultured in media with 0, 2 or 4 μM NAA. Pigment content, anatomical and growth traits were assessed in the plants from each treatment. Both previous BAP treatments and direct NAA exposure altered the anatomy and pigment contents of plants as well as their growth traits. BAP induced negative effects over the long term on physiological status as well as changed the plants’ anatomy. NAA supplementation in the medium can partially reverse the negative effects induced by BAP. The application of 2 μM NAA during in vitro rooting improved the plants’ quality.

Resumo Quando propagados in vitro, os explantes recebem todos os nutrientes necessários para o seu crescimento, incluindo carboidratos do meio de cultura. No entanto, ainda não se sabe como o tipo e a concentração de carboidratos pode afetar o funcionamento do aparato fotossintético (particularmente o fotossistema II) dessas plantas. O objetivo foi avaliar as respostas morfofisiológicas de plantas de Billbergia zebrina em função das fontes e concentrações de carboidratos durante o cultivo in vitro. Brotos laterais das plantas previamente estabelecidos in vitro foram individualizados e transferidos para um meio de cultura contendo frutose, glicose ou sacarose em quatro concentrações (0, 15, 30 ou 45 g L−1). Após 55 dias de cultivo foram analisadas a fluorescência transiente da clorofila a, anatomia foliar e crescimento. A concentração e tipo de carboidrato empregados durante a cultivo in vitro não diminuíram o desempenho do aparelho fotossintético. Entretanto, concentrações acima de 30 g L−1 levaram a modificações anatômicas, revelando um grau de estresse sofrido pelas plantas. Quando cultivadas nas concentrações de 15 e 30 g L−1, independentemente do carboidrato utilizado, as plantas apresentaram maior densidade estomática. A suplementação da cultura média com monossacarídeos causou alterações no desenvolvimento dos vasos xilemáticos, como aumento do número e diâmetro, permitindo o ajuste das condições microambientais. As condições in vitro influenciaram as respostas fotossintéticas e anatômicas das plantas. O intervalo de concentração de 15 a 30 g L−1 de sacarose teve melhor efeito por não causar grandes alterações no desempenho do aparato fotossintético e na anatomia das plantas.

Abstract When propagated in vitro, explants receive all the nutrients needed for their growth, including carbohydrates, from the culture medium. However, it is not well understood how the type and concentration of carbohydrates can affect the functioning of the photosynthetic apparatus (particularly photosystem II) of these plants. The aim was to assess the morphophysiological responses of Billbergia zebrina plants in function of sources and concentrations of carbohydrates during in vitro culture. Side shoots of plants previously established in vitro were individualized and transferred to a culture medium containing fructose, glucose or sucrose in four concentrations (0, 15, 30 or 45 g L−1). After growth for 55 days, the chlorophyll a fluorescence transient, leaf anatomy and growth were analyzed. The concentration and type of carbohydrate employed during in vitro culture did not decrease the photosynthetic apparatus performance. However, concentrations above 30 g L−1 led to anatomical modifications, revealing some degree of stress suffered by the plants. When grown in concentrations of 15 and 30 g L−1, irrespective of the carbohydrate used, the plants presented greater stomatal density. The supplementation of the culture medium with monosaccharides caused alterations in the development of the xylem vessels, such as increased number and diameter, allowing adjustment to the microenvironmental conditions. The in vitro conditions influenced the photosynthetic and anatomical responses of plants. The concentration interval from 15 to 30 g L−1 sucrose had a better effect by not causing large changes in the performance of the photosynthetic apparatus and anatomy of plants.

Marcadores microssatélites originalmente desenvolvidos para Pitcairnia albiflos Herb. e Pitcairnia geysksii L.B.Sm. foram testados para amplificação heteróloga do genoma de cinco outras espécies de Bromeliacea. Dos treze pares de primers avaliados, dez (76,9%) geraram resultados positivos para algumas das espécies em estudo. O número de alelos polimórficos por loco variou entre dois e quatro para a maioria das espécies. Os valores de Ho variaram entre zero em Pitcairnia flammea Lindl. (PaA05), Aechmea ramosa Mart ex Schult & Schult e Billbergia horrida Regel (PaC05) e um para Billbergia euphemiae E. Morren (PaA05, PaA10, PaC05 e PaD07). Este estudo demonstrou que marcadores microssatélites desenvolvidos para P. albiflos e P. geysksii mostraram-se eficientes para amplificação heteróloga de amostras de DNA de Pitcairnia flammea, Aechmea nudicaulis (L.) Griseb., Aechmea ramosa, Billbergia horrida e Billbergia euphemiae, validando a transferibilidade destes marcadores para espécies das subfamílias Pitcairnioideae e Bromelioideae.

Microsatellite markers previously developed for Pitcairnia albiflos Herb. and Pitcairnia geysksii L.B.Sm. were used in cross-amplification tests of five other Bromeliaceae species. Ten (76.9%) out of the 13 evaluated pair of primers had positive results for some of the species tested. The number of polymorphic alleles ranged between two and four in most species. Ho values ranged between zero, in Pitcairnia flammea Lindl. (PaA05), Aechmea ramosa Mart ex Schult & Schult and Billbergia horrida Regel (PaC05), and one in Billbergia euphemiae E. Morren (PaA05, PaA10, PaC05 and PaD07). This study showed that microsatellite markers developed for P. albiflos and P. geysksii effectively amplified the DNA samples of Pitcairnia flammea, Aechmea nudicaulis (L.) Griseb., Aechmea ramosa, Billbergia horrida and Billbergia euphemiae, validating the transferability of these markers to species of the Pitcairnioideae and Bromelioideae subfamilies.

Este experimento teve como objetivo avaliar a divergência genética entre 57 acessos de feijão comum, sendo 31 genótipos locais do sul do Espírito Santo, 20 da EMBRAPA e seis cultivares comerciais. Foram realizados três experimentos no município de Alegre, ES nos anos agrícolas de 2008/2009 e de 2009/2010. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados com três repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F. Foi utilizada análise multivariada para avaliar a divergência genética entre os acessos utilizando o método de agrupamento UPGMA e variáveis canônicas com base na distância generalizada de Mahalanobis. As variáveis que mais contribuíram para a separação dos acessos foram: peso de cem sementes (P100) com 24,01%, período vegetativo (PV) com 20,39%, período reprodutivo (PR) com 17,16% e comprimento da semente (CS) com 14,87%. Os acessos menos divergentes foram o F15 e o F18 (9,18) e os mais divergentes foram F10 e F08 (1308,62). Verificou-se baixa dissimilaridade genética entre as cultivares comerciais e também entre os acessos provenientes da EMBRAPA e entre ambas. Os acessos locais demonstraram uma diversidade genética significativa. Tanto a análise de agrupamento quanto a de variáveis canônicas foram capazes de separar os acessos de acordo com os centros de origem.

This research aimed to evaluate the genetic divergence among 57 accessions of common bean genotypes being 31 genotypes from southern Espírito Santo, Brazil, 20 cultivars from EMBRAPA and 6 commercial cultivars. Three experiments were conducted in the agricultural years 2008/2009 and 2009/2010, two in the experimental area and a CCA-UFES at IFES, both sites in the municipality of Alegre, ES, Brazil. The desing was a randomized block with tree replications. Data were subjected to analysis of variance test by F. By multivariate analysis assessed the genetic diversity among accessions using the UPGMA clustering method and canonical variables based on the Mahalanobis distance. The variables that contributed most to the separation of the accessions were one hundred seed weight (P100) with 24.01%, growing season (PV) with 20.39%, reproductive period (PR) with 17.16% and seed length (CS) with 14.87%. The accessions were less divergent the F15 and F18 (9.18) and the most divergent F10 and F08 (1308.62). Multivariate analysis showed a low genetic similarity between cultivars and also between accessions from EMBRAPA and between them. Site accesses demonstrated significant genetic diversity. Both the cluster analysis and the canonical variables were able to separate the access according to the centers of origin.

Cinqüenta e oito genótipos de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.), sendo 32 genótipos locais, 20 genótipos provenientes da EMBRAPA e seis cultivares comerciais, foram avaliados em Alegre/ES, através da influência de oito caracteres de importância agronômica sobre a produção de grãos por unidade de área. O experimento, em blocos casualizados com três repetições, foi conduzido no período das "águas" no ano agrícola de 2008/09. O objetivo deste trabalho foi estimar os coeficientes de trilha entre os caracteres primários e secundários sobre a produtividade de grãos. Os caracteres primários foram constituídos pelo número de sementes por vagem (NSV), peso de cem grãos (P100), número de vagem por planta (NVP) e número de sementes por planta (NSP), os caracteres secundários foram: número de dias da germinação até à floração (FL), número de dias entre a emergência e a maturação de colheita (MC), estatura da planta (EP) e altura da inserção da primeira vagem (PIV). A análise do coeficiente de trilha demonstrou que o caráter primário com maior efeito direto sobre produtividade (PROD) foi NVP (1,0011), associado à alta correlação (0,754). As variáveis P100 e NSV apresentaram altos efeitos indiretos sobre NVP de 0,8848 e 0,6369, respectivamente. Observou-se um incremento em P100 e NVP em plantas de ciclo e período vegetativo curtos e uma maior altura de inserção da primeira vagem, sendo que o ponto de inserção da primeira vagem não influenciou significativamente a produtividade.

Fifty-eight genotypes of common bean (Phaseolus vulgaris L.), being 32 local genotypes, 20 genotypes from EMBRAPA and six commercial cultivars were evaluated in Alegre/ES, through the influence of eight characters of agronomic importance to grain production by unit area. The experiment was conducted in a randomized block design with three replications in the wet period of 2008/09 crop year. This study aimed to estimate the path coefficients between the primary and secondary characters on grain yield. The primary characters were set up by the number of seeds per pod (NSV), weight of one hundred grains (P100), number of pods per plant (NVP) and number of seeds per plant (NSP) and the secondary traits were number of days from germination to flowering (FL), number of days between emergence and harvest maturity (MC), plant height (EP), height of the first pod (PIV). The analysis of the path coefficient showed that the primary character with more direct effect on yield (PROD) was NVP (1.0011), associated with high correlation (0.754). Variables P100 and NSV showed high indirect effect on NVP of 0.8848 and 0.6369, respectively. It was observed an increase in P100 and NVP in plants with short cycle and growing season and first pod height taller, and that the height of the first pod did not significantly influence productivity.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a divergência de acessos de feijoeiro-comum por suas características agronômicas, morfológicas e moleculares, com base no procedimento Ward-MLM. Uma coleção de 57 acessos do banco de germoplasma da Universidade Federal do Espírito Santo foi utilizada neste estudo, dos quais: 31 acessos locais, pertencentes à comunidade Fortaleza, no Município de Muqui, ES; 20 acessos fornecidos pela Embrapa Trigo; e 6 cultivares comerciais. Foram avaliados cinco caracteres agronômicos (ciclo da planta, número de sementes por vagem, número de vagens por planta, peso de 100 grãos e produtividade de grãos), cinco caracteres morfológicos (hábito de crescimento, porte da planta, formato da semente, cor da semente e grupo comercial) e 16 iniciadores microssatélites. Detectou-se ampla variabilidade genética pelos dados morfológicos, agronômicos e moleculares nos 57 acessos de feijão. O procedimento Ward-MLM mostrou que cinco foi o número ideal de grupos, de acordo com os critérios do pseudo F e pseudo t². Os acessos de origem andina tiveram sementes mais pesadas do que os outros e ficaram em um mesmo grupo. O procedimento Ward-MLM é uma técnica útil para detectar divergência genética e agrupar genótipos pelo uso simultâneo de descritores morfológicos, agronômicos e moleculares.

The present work aimed at evaluating the divergence among common bean accessions by their agronomic, morphological and molecular traits, based on the Ward-MLM procedure. A collection of 57 accessions from the gene bank of Universidade Federal do Espírito Santo was used in this study, from which: 31 were landraces belonging to the community Fortaleza, in the municipality of Muqui, ES, Brazil; 20 accessions were provided by Embrapa Trigo; and 6 were commercial cultivars. Five agronomic traits (plant cycle, number of seeds per pod, number of pods per plant, weight of 100 seeds, and grain yield), five morphological traits (growth habit, plant size, seed shape, seed color, and commercial group) and 16 microsatellite primers were evaluated. High genetic variability was detected considering morphological, agronomic and molecular traits in the 57 common bean accessions studied. The Ward-MLM procedure showed that the ideal number of groups was five, according to the pseudo F and pseudo t² criteria. The accessions from Andean origin had heavier seeds than others and formed a cluster. The Ward-MLM statistical procedure is a useful technique to detect genetic divergence and to cluster genotypes by simultaneously using morphological, agronomic and molecular data.

The present study compared two heating methods currently used for antigen retrieval (AR) immunostaining: the microwave oven and the steam cooker. Myosin-V, a molecular motor involved in vesicle transport, was used as a neuronal marker in honeybee Apis mellifera brains fixed in formalin. Overall, the steam cooker showed the most satisfactory AR results. At 100 ºC, tissue morphology was maintained and revealed epitope recovery, while evaporation of the AR solution was markedly reduced; this is important for stabilizing the sodium citrate molarity of the AR buffer and reducing background effects. Standardization of heat-mediated AR of formalin-fixed and paraffin-embedded tissue sections results in more reliable immunostaining of the honeybee brain.