Uso do ácido indolbutírico e do escuro no enraizamento in vitro do porta-enxerto de macieira 'Marubakaido'

Using of indolilbutyric acid and of darckness in in vitro rooting of the apple rootstock 'Marubakaido'

Resumos

O trabalho teve por objetivo estudar o enraizamento in vitro do porta-enxerto 'Marubakaido' (Malus prunifolia Borkh), visando a diminuir os efeitos prejudiciais causados pelo excesso de auxina. Foram utilizadas brotações do porta-enxerto 'Marubakaido' com três pares foliares (2,5 a 3 cm), oriundas do processo de multiplicação in vitro. O meio utilizado foi o MS/2 acrescido de l00mg/l de mio-inositol, 30 g/l de sacarose e 6g/l de ágar. O pH foi ajustado para 5,9, antes da colocação do ágar. Avaliou-se três períodos (2, 4 e 6 dias) de permanência dos explantes no escuro e três concentrações (0,0; 1,0 e 3,0miM) de ácido indolbutírico (AIB). Após a permanência dos explantes nos devidos períodos de escuro, estes foram transferidos para meio sem reguladores e acondiconados em sala de crescimento, sob condições de 16h de fotoperíodo, 25 ±2° C e 2000 lux. A ausência e a menor concentração de AIB reduziram a percentagem de enraizamento de acordo com os aumentos nos períodos de escuro, mostrando um efeito linear negativo. Para o nível mais elevado da auxina não se observou diferenças no enraizamento para todos os períodos de escuro, apresentando índices superiores a 80%. Na presença da auxina houve um incremento no número de raízes para os aumentos do período de escuro. Houve formação de raízes bem desenvolvidas com formação de calo somente na cicatrização do corte. As plântulas apresentaram um incremento gradual da área foliar com o aumento da concentração de AIB e do período de permanência no escuro. Maiores percentagens de sobrevivência foram obtidas com aumentos na concentração de AIB e períodos de escuro. Melhor qualidade das plântulas foi observada com um período de seis dias de escuro e 3,0miM de AIB.

AIB; enraizamento in vitro; escuro; Malus

The this work was improve in vitro rooting percentage and quality of the apple rootstock 'Marubakaido' (Malus prunifolia Borkh.) through reduction of the damaging effects caused by excess auxin during rooting period. Shoots with three pair leaves (2.5 - 3.0 cm) derived from the in vitro multiplication process were utilized. The medium used had MS vitamins and salts MS/2, 100mg/l-1 myo-inositol, 30 g/l'1 sucrose and 6 g/l-1 agar. The pH was adjusted to 5,9 before adding the agar. The shoots remained 2, 4 and 6 days in the dark under three IBA concentrations as follows: 0; 1.0 and 3.0 muM. After that period they transferred to a medium without growth regulator and displayed in a growth chamber at 25 ±2° C, 16 hour photoperiod and 2000 lux. The lack of IBA or its lowest concentration reduced the rooting as the darkening period increased showing a negative linear effect. For the highest auxin level it was not observed any difference in the rooting for all the darkening periods witch presented over 80% rooting. Shoots treated witch IBA showed a higher number of roots as the darkening periods increased. It was observed that roots formed mainly in the base shoots soars. Plantlets showed gradual increase in leaf area witch the increase and IBA concentration and the period remained in the dark. The highest survival percentage occurred with higher IBA treated explants. The highest plantlet quality were obtained with 6 days darkening period under 3.0 muM IBA. Although the svstem IBA/darkness seems to improve quality it requires further manipulation of the individual explants and a renewed medium is also required.

darkness; IBA; in vitro rooting; Malus

USO DO ÁCIDO INDOLBUTÍRICO E DO ESCURO NO ENRAIZAMENTO IN VITRO DO PORTA-ENXERTO DE MACIEIRA 'MARUBAKAIDO'

USING OF INDOLILBUTYRIC ACID AND OF DARCKNESS IN IN VITRO ROOTING OF THE APPLE ROOTSTOCK 'MARUBAKAIDO'

Geni Carmen Zanol¹ Gerson Renan de Luces Fortes² João Baptista da Silva³ Janine Taveres Camargo Faria¹ Rosete Aparecida Gottinari¹ Alberto Quesada Centellas¹

RESUMO

O trabalho teve por objetivo estudar o enraizamento in vitro do porta-enxerto 'Marubakaido' (Malus prunifolia Borkh), visando a diminuir os efeitos prejudiciais causados pelo excesso de auxina. Foram utilizadas brotações do porta-enxerto 'Marubakaido' com três pares foliares (2,5 a 3 cm), oriundas do processo de multiplicação in vitro. O meio utilizado foi o MS/2 acrescido de l00mg/l de mio-inositol, 30 g/l de sacarose e 6g/l de ágar. O pH foi ajustado para 5,9, antes da colocação do ágar. Avaliou-se três períodos (2, 4 e 6 dias) de permanência dos explantes no escuro e três concentrações (0,0; 1,0 e 3,0mM) de ácido indolbutírico (AIB). Após a permanência dos explantes nos devidos períodos de escuro, estes foram transferidos para meio sem reguladores e acondiconados em sala de crescimento, sob condições de 16h de fotoperíodo, 25 ±2° C e 2000 lux. A ausência e a menor concentração de AIB reduziram a percentagem de enraizamento de acordo com os aumentos nos períodos de escuro, mostrando um efeito linear negativo. Para o nível mais elevado da auxina não se observou diferenças no enraizamento para todos os períodos de escuro, apresentando índices superiores a 80%. Na presença da auxina houve um incremento no número de raízes para os aumentos do período de escuro. Houve formação de raízes bem desenvolvidas com formação de calo somente na cicatrização do corte. As plântulas apresentaram um incremento gradual da área foliar com o aumento da concentração de AIB e do período de permanência no escuro. Maiores percentagens de sobrevivência foram obtidas com aumentos na concentração de AIB e períodos de escuro. Melhor qualidade das plântulas foi observada com um período de seis dias de escuro e 3,0mM de AIB.

Palavras chave: AIB, enraizamento in vitro, escuro, Malus.

SUMMARY

The this work was improve in vitro rooting percentage and quality of the apple rootstock 'Marubakaido' (Malus prunifolia Borkh.) through reduction of the damaging effects caused by excess auxin during rooting period. Shoots with three pair leaves (2.5 - 3.0 cm) derived from the in vitro multiplication process were utilized. The medium used had MS vitamins and salts MS/2, 100mg/l^-1 myo-inositol, 30 g/l'1 sucrose and 6 g/l^-1 agar. The pH was adjusted to 5,9 before adding the agar. The shoots remained 2, 4 and 6 days in the dark under three IBA concentrations as follows: 0; 1.0 and 3.0 mM. After that period they transferred to a medium without growth regulator and displayed in a growth chamber at 25 ±2° C, 16 hour photoperiod and 2000 lux. The lack of IBA or its lowest concentration reduced the rooting as the darkening period increased showing a negative linear effect. For the highest auxin level it was not observed any difference in the rooting for all the darkening periods witch presented over 80% rooting. Shoots treated witch IBA showed a higher number of roots as the darkening periods increased. It was observed that roots formed mainly in the base shoots soars. Plantlets showed gradual increase in leaf area witch the increase and IBA concentration and the period remained in the dark. The highest survival percentage occurred with higher IBA treated explants. The highest plantlet quality were obtained with 6 days darkening period under 3.0 mM IBA. Although the svstem IBA/darkness seems to improve quality it requires further manipulation of the individual explants and a renewed medium is also required.

Key words: darkness, IBA, in vitro rooting, Malus.

INTRODUÇÃO

A expansão e os avanços tecnológicos na cultura da macieira levaram a um aumento da demanda de mudas e uma conseqüente produção de mudas com menor controle de qualidade. O aprimoramento da técnica de micropropagação visando a aumentos na velocidade de proliferação e da capacidade de enraizamento, assim como o aumento da sobrevivência durante a aclimatação, é de suma importância para a viabilização económica na produção de mudas. O porta-enxerto 'Marubakaido', espécie selvagem de origem japonesa, vem despertando grande interesse entre os produtores e pesquisadores devido a sua alta adaptabilidade e resistência à Phytophthora. Entretanto, apesar de mostrar um bom índice de enraizamento in vitro, apresenta suas raízes de baixa qualidade, prejudicando o seu desempenho durante a aclimatação.

A rizogênese depende das interações entre os fatores endógenos, como fitohormônios, cofatores, nutrientes, fase de desenvolvimento da planta mãe, e os fatores ambientais, como a temperatura, luz e umidade, entre outros (GRATTAPAGLIA & MACHADO, 1990).

Auxinas e citocininas são exigidas em proporções adequadas para a formação de brotos ou raízes adventícias, as quais variam com as diversas espécies vegetais. Os tipos e as concentrações de auxinas são as variáveis que, em geral, mais influenciam o enraizamento (GRATTAPAGLIA & MACHADO, 1990). Para o enraizamento in vitro da macieira, a auxina mais utilizada é o ácido indolbutírico (AIB). Concentrações de AIB, variando de l a 3mg/l, são freqüentemente utilizadas, conforme relataram diversos autores (WERNER & BOE, 1980;SRISKANDARAJAH et al., 1982).

ZIMMERMAN (1984) afirma que a melhor concentração de auxina é a mínima necessária para proporcionar uma iniciação radicular satisfatória, desde que esta possibilite o maior crescimento e desenvolvimento das raízes sem a formação de calo. No entanto, mesmo em baixas concentrações, a presença da auxina durante todo o período de enraizamento pode tornar-se prejudicial ao desenvolvimento das mesmas.

A luz geralmente tem um efeito negativo sobre a formação de raízes. As plantas mantidas no escuro (estioladas) enraízam com maior facilidade que as crescidas diretamente na luz (HARTMANN et al, 1990). Este comportamento também é observado sob condições de cultivo in vitro. O estiolamento causa uma série de modificações anatómicas e fisiológicas, como a redução das fibras do floema, promoção do alongamento da parede celular e aumento dos tecidos indiferenciados do parênquima. Alterações bioquímicas também são induzidas pelo escuro, como o aumento do nível de auxinas e cofatores na zona de estiolamento, sendo consideradas favoráveis ao enraizamento. Entretanto, existem dúvidas sobre amigação direta entre estruturas histo-anatômicas e rizogênese (PIERIK, 1990).

Segundo QUOIRIN & LEPROIVE (1977) houve um aumento na percentagem do enraizamento quando as brotações de Prunus cerasus foram mantidas no escuro durante os primeiros nove dias da fase de enraizamento. WELANDER (1983), trabalhando com o porta-enxerto de macieira M26, obteve maior enraizamento quando os explantes foram mantidos no escuro durante os primeiros cinco dias do período de enraizamento. No entanto, resultados discrepantes foram observados por DAMIANO et al., (1991) ao trabalharem com a cultivar de amendoeira 'Fascionello', que enraizou somente quando foi submetida ao escuro durante todo o processo de enraizamento.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do escuro e do contato das brotações com auxina por um período reduzido, com a finalidade de melhorar a qualidade do enraizamento in vitro do porta-enxerto 'Marubakaido', visando-se, assim, a obtenção de maior número de mudas deste porta-enxerto.

MATERIAIS E MÉTODOS

O experimento foi realizado no Laboratório de Cultura de Tecidos da EMBRAPA-CPACT, Pelotas, RS. Utilizaram-se brotações com 1,5 a 2,0cm de comprimento do porta-enxerto 'Marubakaido' oriundas do processo de multiplicação in vitro. O meio utilizado continha as vitaminas e sais de MS (MURASHIGE & SKOOG, 1962) reduzidos pela metade, acrescidos de l00mg/l de mio-inositol, 30g/l de sacarose e 6g/l de ágar. O pH foi ajustado para 5,9 antes da autoclavagem. Avaliou-se três períodos (2, 4 e 6 dias) de permanência dos explantes no escuro e três concentrações (0,0; 1,0 e 3,0mM) de AIB. Aproximadamente, 40ml de meio foram distribuídos em frascos de 250ml. Ao se fazer a transferência dos explantes do escuro para a luz, os tratamentos foram colocados em novo meio, sem a presença de AIB, sendo acondicionados em sala de crescimento sob condições de 25 ± 2°C, 16 horas de fotoperíodo e luminescência em torno de 2.000 lux, permanecendo 21 dias em meio de cultura. As variáveis analisadas foram: percentagem de enraizamento, número e comprimento de raízes, intensidade de formação de calo (foram atribuídas notas de 0 a 3, sendo 0 a ausência de calo e 3 a intensidade máxima de formação) e área foliar. Os dados referentes a percentagem foram transformados em arcoseno; as variáveis numéricas foram transformadas para raiz quadrada; as notas referentes ao calo foram transformadas para logaritmo. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com seis repetições. Cada repetição constou de um frasco com 10 brotações. As variáveis foram analisadas através da análise de regressão linear, complementando a análise da variação.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A concentração mais baixa de AIB, bem como a sua ausência, reduziram a percentagem de enraizamento de acordo com os aumentos nos períodos de escuro. Para o nível mais elevado de AIB não foram observadas diferenças no enraizamento para todos os períodos de escuro, apresentando um índice de enraizamento superior a 80% (Figura l).

Em todos os tratamentos houve um incremento no número de raízes por explante, para os aumentos do período de escuro (Figura 2).

Não foram observadas diferenças significativas para o comprimento das raízes e formação de calo (Tabela l). Porém, houve formação de raízes bem desenvolvidas, com formação de calo somente na cicatrização do corte, o que proporcionou um ótimo padrão das plântulas. GRATTAPAGLIA & MACHADO (1990) citam que a toxidez da auxina, durante o enraizamento, pode manifestar-se na fase de alongamento das raízes, o que impede o crescimento das mesmas. Este efeito foi demonstrado, utilizando-se este mesmo porta-enxerto, no qual as brotações permaneceram em contato com o AIB (l a 3mM) durante todo o período de enraizamento in vitro, havendo intensa formação de calo na base dos explantes, prejudicando o desenvolvimento das raízes e o alongamento da parte aérea (ZANOL, 1996). Observou-se, neste experimento, que a transferência das brotações para meio, sem a presença de auxina, pode reverter estes efeitos prejudiciais. Estes resultados estão de acordo com os encontrados por ZIMMERMAN & BROOME (1981) e WELANDER (1983) e, mais recentemente por LOPES et al (1992). Entretanto, esta metodologia não pode ser generalizada, pois ZIMMERMAN (1984), trabalhando com várias cultivares de macieira, verificou diferenças significativas no enraizamento entre estas cultivares.

Outros importantes efeitos da transferência para meio, sem a presença de auxina e dos períodos de exposição ao escuro, foram observados na área foliar média por explante e na percentagem de sobrevivência. Houve um incremento gradual da área foliar com o aumento da concentração de AIB e dos períodos de escuro, mostrando um efeito linear positivo. A concentração mais elevada desta auxina promoveu o aumento mais significativo da área foliar, independente dos períodos de escuro (Figura 3). Maiores percentagens de sobrevivência também foram obtidas com aumentos na concentração de AIB e períodos de escuro (Figura 4).

Verificou-se que, apesar do escuro, na ausência e menor concentração de AIB, promover uma leve diminuição do enraizamento, mostrou-se favorável, devido ao significativo aumento da área foliar e, conseqüentemente, maior percentagem de sobrevivência das plântulas em casa de vegetação. Resultados semelhantes foram obtidos por RUGINI et al (1988) ao produzirem plântulas de pessegueiro e amendoeira com melhor qualidade, através do acondicionamento das brotações por um breve período de escuro. Trabalho recente, conduzido por YEO & REED (1995), demonstrou que o enraizamento de brotações, oriundas de três espécies de porta-enxerto de Pyrus, consideradas difíceis de enraizar, foi favorecido quando submetidas a uma semana de exposição ao escuro. Porém, a transferência das brotações para meio sem fitorreguladores possui uma desvantagem, pois aumenta o trabalho em laboratório, visto que, além de uma etapa adicional, esta operação requer a manipulação individual dos explantes (MAENE & DEBERGH, 1987). No entanto, pode apresentar como vantagem, a redução no tempo para o estabelecimento, da plântula em casa de vegetação devido às plântulas apresentarem melhor qualidade.

CONCLUSÕES

A exposição das brotações do porta-enxerto 'Marubakaido' ao escuro e ácido indolbutírico, com posterior transferência destas para meio sem reguladores de crescimento, aumenta a qualidade do enraizamento in vitro. Melhor qualidade das plântulas produzidas é obtida através da exposição das brotações a 3mM de ácido indolbutírico e um período de seis dias de exposição ao escuro.

² Engenheiro Agrônomo, Doutor, Pesquisador da EMBRAPA/CPACT, C.P 403, 96001-970, Pelotas, RS. Autor para correspondência.

³ Engenheiro Agrônomo, Professor Doutor Livre Docente do Instituto de Física e Matemática/UFPel.

Recebido para publicação em 20.02.97. Aprovado em 18.03.98

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• HARTMANN, H.T., KESTER, D.E., DAVIES, F.T. Plant propagation Singapore: Prentice-Hall. 1990, 647 p.
• LOPES, L., RIBAS, F., ZANETTE, F. Propagação da cultivar Gala por cultura de meristema. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, Brasília, v. 4, n. l, p. 39-43, 1992.
• MAENE, L.J., DEBERGH, P.C. Optimalization of the transfer of tissue cultures shoots to in vitro condition. Acta Horticulturae, The Hague, v. 12, p. 335-342, 1987.
• MURASHIGE, T.L., SKOOG, F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobbaco tissue culture. Physiologia Plantarum, Copenhagen, v. 15, p. 473-497, 1962.
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Engenheiro Agrônomo, Aluno de Pós-graduação em Agronomia da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM) da Universidade Federal de Pelotas (UFPel).

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  09 Out 2007
• Data do Fascículo
  Set 1998

Histórico

• Recebido
  20 Fev 1997
• Aceito
  18 Mar 1998