Aclimatização de porta-enxertos de Prunus sp. micropropagados

Acclimatization of micropropagated Prunus sp. rootstocks

Aclimatização de porta-enxertos de Prunus sp. micropropagados ¹

Acclimatization of micropropagated Prunus sp. rootstocks

Marcelo Rogalski^I; Liziane Kadine Antunes de Moraes^II; Claudia Felisbino^III; Leandro Crestani^IV; Miguel Pedro Guerra^V; Aparecido Lima da Silva^VI

^IBiólogo, Mestre, Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Fitotecnia, C.P. 476, 88040-900, Florianópolis, SC, (48) 331-5330

^IIAcadêmica em Agronomia da Universidade Federal de Santa Catarina, C.P. 476, 88040-900, Florianópolis, SC, (48) 331-5330, bolsista RHAE/CNPq

^IIIAcadêmica em Biologia da Universidade do Oeste de Santa Catarina, C.P. 187, 89560-000, Videira, SC, (49) 551-1422, bolsista RHAE/CNPq

^IVEng^o. Agrº. Empresa Vitroplanta - Biotecnologia Ltda, C.P. 150, 89.560-000, Videira, SC, (49) 566-2690, bolsista RHAE/CNPq

^VProfessor Titular da Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Fitotecnia, C.P. 476, 88040-900, Florianópolis, SC, (48) 331-5330

^VIProf. Adjunto da Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Fitotecnia, C.P. 476, 88040-900, Florianópolis, SC, (48) 331-5330, [e-mail]

RESUMO

A fase de aclimatização é considerada limitante para a maior parte das plantas micropropagadas pelas altas taxas de perdas que podem acarretar. A cultura in vitro tem determinado, para algumas espécies, a alteração de características morfológicas, anatômicas e fisiológicas que dificultam a sua aclimatização. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sobrevivência de plantas dos porta-enxertos de Prunus Capdeboscq e GF677, e das seleções VP411 e VP417 durante o processo de aclimatização. Brotos com 2-3 cm foram inoculados em meio de cultura Lepoivre, suplementado com 0,1; 0,5; 1,0 e 2,0 mg.L^-1 de AIB. Após 15 dias as plantas foram transferidas para bandejas alveoladas contendo substrato comercial Plantmax ®, cobertas com uma lâmina de vidro transparente e mantidas em sala de aclimatização, com temperatura de 27±1ºC, fotoperíodo de 16 horas, intensidade luminosa de 60mmol.m^-2.s^-1 e posteriormente em câmara de nebulização intermitente. A percentagem de sobrevivência das plantas foi afetada significativamente pela concentração de AIB, pelo genótipo e pela interação concentração de AIB x genótipo. As maiores taxas de sobrevivência foram de 92% para o porta-enxerto Capdeboscq na concentração de 1,0 mg.L^-1 de AIB; 80% para a seleção VP417 com 0,5 mg.L^-1; 84% para a seleção VP411 e 64% para o porta-enxerto GF677, ambos com 0,1 mg.L^-1 de AIB. A formação de calos na base dos explantes afetou negativamente a sobrevivência das plantas.

Termos para indexação: Prunáceas, propagação in vitro, AIB, sobrevivência

ABSTRACT

Acclimatization is a phase of micropropagation associated with frequent losses in plant survival. The in vitro culture conditions may determine in some species, the formation of plants with altered morphology, anatomy and physiology that affect their acclimatization. The objective of the present work was to evaluate the rate of plant survival during acclimatization of the Prunus rootstocks Capdeboscq and GF677, and the selections VP411 and VP417. Shoots of 2-3 cm long were inoculated in rooting Lepoivre medium supplemented with IBA (0.1, 0.5, 1.0 and 2.0 mg.L^-1). After 15 days, the plants were transferred to styrofoam trays with cells containing commercial mixed soil Plantmax®. The trays were placed in plastic boxes closed with a transparent glass plate and maintained in acclimatization room in 27±1ºC temperature, light period of 16 hours and 60mmol.m^-2.s^-1 of light irradiation, and then transferred to intermittent nebulization chamber. The plant survival rate was significantly affected for the IBA treatments, genotype and genotype x IBA concentration interaction. The best survival rates obtained were Capdeboscq (92%) with 1.0 mg.L^-1 IBA, VP417 (80%) with 0.5 mg.L^-1 IBA, VP411 (84%) and GF677 (64%), respectively with 0.1 mg.L^-1 IBA. The callus formation on the basal region of explants negatively affected the plant survival.

Index terms: Peach tree, in vitro propagation, IBA, plant survival

INTRODUÇÃO

A micropropagação tem sido usada para multiplicação de muitas espécies de plantas. Entretanto, sua utilização mais ampla está limitada pela alta freqüência de danos e/ou perda de plantas, quando estas são transferidas para condições ex vitro (Pospísilová et al., 1999).

Durante as fases da cultura in vitro, as plantas crescem sob condições especiais: em ambientes fechados, sem trocas gasosas, com alta umidade do ar, baixa intensidade luminosa e utilizando açúcares do meio como fontes de carbono e energia (Preece e Sutter, 1991; Sciutti e Morini, 1993; Pospísilová et al., 1999).

Estas condições podem determinar a formação de plantas com morfologia, anatomia e fisiologia anormais, dificultando a aclimatização. Estas anormalidades geradas pela cultura in vitro são alterações na cutícula, cera epicuticular, não funcionalidade do aparato estomático e, consequentemente, perda expressiva de água das células e diminuição do processo fotossintético (Marín et al., 1988; Preece e Sutter, 1991; Desjardins, 1995; Pospísilová et al., 1999 e 2000). Em muitas espécies, as folhas formadas in vitro não são capazes de manter o equilíbrio hídrico, ocorrendo assim, um estresse hídrico e uma redução no crescimento (Preece e Sutter, 1991). Além disso, pode ocorrer uma excessiva transpiração da parte aérea, em especial nas folhas, com absorção ineficiente e deficiente transferência de água entre as raízes e brotos.

No entanto, o processo de aclimatização no gênero Prunus tem apresentado bons resultados com índice de sobrevivência variável de 84-93% (Borkowska, 1985; Campana et al., 1994; Radice et al., 1999). Além disso, Marín et al. (1988) demonstraram que plantas micropropagadas de Prunus cerasus L. apresentavam xilema radicular contínuo e funcional.

O emprego de auxinas na fase de indução do enraizamento in vitro tem revelado eficiência, promovendo acréscimo na taxa de sobrevivência das plantas na aclimatização (Al-Maarri et al., 1994; Campana et al., 1994; Yepes e Aldwinckle, 1994; Murai et al., 1997). O tratamento prévio de AIB no enraizamento do porta-enxerto de Prunus Mr S 2/5 aumentou consideravelmente a porcentagem de plantas sobreviventes na aclimatização (Radice et al. 1999). Entretanto, para os porta-enxertos GF677 e GF1869, o uso de concentrações mais elevadas de AIB, favoreceram a formação de calos e prejudicaram a taxa de sobrevivência na aclimatização (Ruzic et al., 1984 e Campana et al., 1994).

O objetivo deste trabalho foi avaliar a taxa de sobrevivência na fase de aclimatização dos porta-enxertos de Prunus (Capdeboscq, GF677, VP411 e VP417) micropropagados sob diferentes concentrações de AIB.

MATERIAL E MÉTODOS

Os porta-enxertos Capdeboscq (Prunus persica (L.) Batsch), GF677 (Prunus amygdalus Batsch x Prunus persica (L.) Batsch) e as seleções da variedade Capdeboscq VP411 e VP417 (Porta-enxertos da Vitroplanta Biotecnologia Ltda – Videira-SC.) foram estabelecidas e multiplicadas in vitro em meio da cultura de Lepoivre (Quoirin et al., 1977) através de ápices caulinares e gemas laterais de plantas matrizes mantidas em casa de vegetação no Departamento de Fitotecnia/CCA/UFSC.

As microestacas com 2-3 cm foram inoculadas em meio de enraizamento, composto de sais e vitaminas de Lepoivre (Quoirin et al., 1977) e suplementado com sacarose (20,0 g.L^-1) ágar (7,0 g.L^-1) e diferentes concentrações de ácido indolbutírico (AIB). O pH do meio de cultura foi ajustado para 5,2-5,3 antes da autoclavagem à 121ºC durante 15 minutos.

O material vegetal foi mantido em câmara de crescimento com temperatura de 25±2ºC, fotoperíodo de 16 horas e intensidade luminosa de 40-45 mmol.m^-2.s^-1, fornecidas por lâmpadas fluorescentes brancas frias.

Após 15 dias em fase de enraizamento in vitro, as microestacas foram retiradas dos frascos, lavadas em água corrente para remover o meio de cultura aderido às raízes e plantadas em bandejas alveoladas contendo substrato. As bandejas foram colocadas em caixas plásticas fechadas com uma lâmina de vidro transparente e mantidas durante 15 dias em sala de aclimatização com temperatura de 27±1ºC, fotoperíodo de 16 horas e intensidade luminosa de 60 mmol.m^-2.s^-1, e posteriormente transferidas para túnel de nebulização intermitente por mais 15 dias quando avaliou-se a percentagem de sobrevivência.

O delineamento experimental adotado foi o inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 4x4: Fator A foi composto por quatro genótipos (Capdeboscq, GF677, VP411 e VP417), combinados com quatro concentrações de AIB (0,1; 0,5; 1,0 e 2,0 mg.L^-1). Cada unidade experimental foi constituída por cinco microestacas e repetidas cinco vezes. Os dados referentes à porcentagem de sobrevivência foram coletados aos 30 dias em cultura ex vitro. Estes dados foram submetidos à análise de Variância (ANOVA) e ao teste de separação de médias SNK (5%). Dados médios referentes aos efeitos dos níveis de AIB para cada genótipo foram submetidos à análise de regressão, conforme recomendação de Sokal e Rohlf (1995).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A percentagem de sobrevivência das plantas foi afetada significativamente pelo genótipo, concentração de AIB e interação entre genótipo x AIB. Os porta-enxertos utilizados revelaram diferentes respostas para a percentagem de sobrevivência em relação aos níveis de AIB testados (Tabela 1). O porta-enxerto Capdeboscq apresentou a maior taxa de sobrevivência (92%) na concentração de 1,0 mg.L^-1 de AIB, seguido pelas seleções VP411 e VP417 (84 e 80%) nas concentrações de 0,1 e 0,5 mg.L^-1, respectivamente. O GF677 apresentou taxas similares de plantas sobreviventes (60 a 64%) para as concentrações de 0,1 a 1,0 mg.L^-1 de AIB.

A maior e significativa taxa média de sobrevivência entre os genótipos, foi observada para o porta-enxerto Capdeboscq (62%). Valores intermediários de 57,0 e 55,0% de sobrevivência foram constatados nos genótipos GF677 e VP417, respectivamente. Estes resultados são similares àqueles obtidos por Morini et al. (1991), que observaram taxa de sobrevivência de 60% entre diferentes clones de Prunus cerasifera (Ehrh.), e superiores aos valores constatados de 16,7 a 31,2% na aclimatização de Prunus cerasus L. por Marin e Gella (1987).

A Figura 1 apresenta, para o intervalo de 0,1 a 2,0 mg.L^-1 de AIB, as distribuições dos pontos médios, suas respectivas equações e os coeficientes de determinação (R²). Segundo as projeções teóricas das equações, apresentadas para cada porta-enxerto, pode-se inferir que para o Capdebosq, a porcentagem máxima de sobrevivência estimada (87,7%) seria atingida com 1,09 mg.L^-1 de AIB. Para o GF677 e as seleções VP411 e VP417, as taxas de sobrevivência máximas estimadas seriam de 65,2; 72,5 e 76,8%, respectivamente, alcançadas na concentração de 0,1 mg.L^-1 de AIB. Verifica-se que para estes 3 genótipos o aumento da concentração de AIB promoveu uma redução na taxa de sobrevivência na aclimatização. Resultados similares aos observados por Campana et al. (1994) na aclimatização do porta-enxerto de Prunus Damas GF1869.

Os valores médios da taxa de sobrevivência para todos os porta-enxertos aclimatizados em relação ao efeito de AIB (0,1 a 2,0 mg.L^-1) são determinados pela equação e o coeficiente de determinação (R²), mostrados na Figura 2. Através da análise da equação apresentada, pode-se inferir que, o aumento nos níveis de AIB promove um decréscimo na porcentagem de plantas sobreviventes durante a fase de aclimatização. Observa-se também uma tendência de queda acentuada na taxa de sobrevivência a partir de 1,0 mg.L^-1 de AIB.

A redução média da taxa de sobrevivência para os porta-enxertos, com o aumento da concentração de AIB, pode estar relacionada ao excesso de auxina e/ou à alta formação de calos observada na base das microestacas (Figura 3b). Observou-se que os porta-enxertos testados apresentaram comportamentos diferentes com relação à formação de calos. O GF677 não apresentou formação de calos, porém notou-se uma queda acentuada das folhas nas concentrações de 1,0 e 2,0 mg.L^-1 de AIB. O Capdeboscq apresentou formação de calos somente na concentração de 2,0 mg.L^-1, enquanto que as seleções VP417 e VP411 tiveram formação de calos a partir da concentração de 1,0 mg.L^-1 de AIB.

Ruzic et al. (1984) na micropropagação do porta-enxerto GF677 também verificaram que a concentração de 2,0 mg.L^-1 de AIB demonstrou ser excessiva, promovendo a formação de calos na fase de enraizamento. Também Campana et al. (1994) observaram que para o porta-enxerto de Prunus Damas GF1869 enraizado in vitro, a sobrevivência das plantas foi afetada significativamente com a utilização de 5,0 mg.L^-1 de AIB. Para estes autores, a abundante formação de calos reduziu significativamente as conexões vasculares das raízes formadas na base das microestacas. Além disso, estas raízes foram ineficientes para suportar os requerimentos de evapotranspiração nas condições ex vitro. Para várias espécies, a utilização de altas concentrações de auxinas resulta na formação de calos e raízes anormais, afetando a sobrevivência dos explantes durante a aclimatização (Welander, 1983; Al-Maarri et al., 1994; Yepes e Aldwinckle, 1994).

Neste trabalho, observou-se que as microestacas que não enraizaram in vitro, em resposta às menores concentrações de 0,1 e 0,5 mg.L^-1 AIB (dados não publicados) conseguiram a formação de raízes posteriormente no substrato, durante a fase de aclimatização. Observações semelhantes foram relatadas por Pietropaolo e Reisch (1984) na aclimatização de Prunus domestica L. Estes autores observaram que explantes da ameixeira Stanley não enraizados in vitro desenvolveram sistema radicular no substrato, apresentando alta taxa de sobrevivência das plantas nas condições ex vitro.

No presente trabalho observou-se visualmente, na fase de aclimatização, que o início do crescimento da gema apical e a formação de novas folhas ocorreram a partir do quarto dia, com destaque para as plantas que foram enraizadas nas concentrações até 1,0 mg.L^-1 de AIB. As plantas submetidas à concentração de 2,0 mg.L^-1 retardaram o crescimento da parte aérea.

A parada de crescimento da parte aérea durante a fase de aclimatização pode comprometer a sobrevivência das plantas (Marín e Gella, 1987). Para estes autores, esta parada do crescimento pode estar relacionada diretamente ao efeito do AIB no crescimento do ápice e/ou à ocorrência de uma competição de crescimento entre o ápice caulinar e as raízes. Observou-se, no presente trabalho, que o uso de AIB na indução ao enraizamento para os porta-enxertos na concentração de 1,0 mg.L^-1 para o Capdeboscq, 0,5 mg.L^-1 para o VP417 e 0,1 mg.L^-1 para o GF77 e VP411 promoveram a aclimatização das plantas ex-vitro sem afetar negativamente o crescimento da parte aérea.

CONCLUSÕES

A aclimatização dos porta-enxertos de Prunus sp. foi eficaz, resultando em taxas elevadas de sobrevivência ex vitro. O uso de AIB na indução ao enraizamento in vitro afetou a sobrevivência das plantas na fase de aclimatização. A concentração de AIB que favoreceu a sobrevivência ex-vitro para cada porta-enxerto foi: Capdeboscq: 1,0 mg.L^-1, VP417: 0,5 mg.L^-1, GF677 e VP411: 0,1 mg.L^-1 de AIB.

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Recebido: 26/09/2002

Aceito para publicação: 30/04/2003

1

(Trabalho 157/2002).

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  20 Out 2003
• Data do Fascículo
  Ago 2003

Histórico

• Recebido
  26 Set 2002
• Aceito
  30 Abr 2003