Efeito de substratos porosos no enraizamento in vitro do porta-enxerto de macieira M-9 (Malus pumilla)

Effect of porous substrates in vitro rooting of M-9 apple rootstock (Malus pumilla)

PROPAGAÇÃO

Efeito de substratos porosos no enraizamento in vitro do porta-enxerto de macieira M-9 (Malus pumilla)¹

Effect of porous substrates in vitro rooting of M-9 apple rootstock (Malus pumilla)

Renato Luíz Vieira^I,2; Gabriel Berenhauser Leite^II; Anderson Fernando Wamser^III

^IEng. Agrônomo, M.Sc., Estação Experimental de Caçador-Epagri, C.P. 591, CEP 89500-000, Caçador- SC, [e-mail]

^IIEng. Agrônomo, Dr., Estação Experimental de Caçador-Epagri, C.P. 591, CEP 89500-000, Caçador- SC, [e-mail]

^IIIEng. Agrônomo, M.Sc., Estação Experimental de Caçador-Epagri, C.P. 591, CEP 89500-000, Caçador- SC, [e-mail]

RESUMO

O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar os efeitos de substratos no enraizamento in vitro do porta-enxerto de macieira M-9. Foram testados três substratos: ágar, vermiculita (nº 2, granulometria média) e cinza vegetal, como suporte físico no enraizamento das miniestacas. Para os tratamento com vermiculita e cinza vegetal, meio nutritivo MS, reduzido à metade da concentração, foi adicionado em frascos de vidro de 250 mL contendo 15 g dos respectivos substratos. Brotações de 2,5 a 3,0 cm de comprimento, com dois pares de folhas, foram transferidas para os frascos, os quais foram mantidos durante 35 dias em sala de crescimento com temperatura de 25 ±1,5ºC, fotoperíodo de 16 horas e intensidade luminosa de 75 µmol.m^-2.s^-1. As maiores percentagens de enraizamento (88,4 e 87,9%) foram observadas nos tratamentos com vermiculita e cinza vegetal, respectivamente. Após a avaliação do enraizamento, as plantas foram transferidas para bandejas de isopor alveoladas com 128 células e mantidas por 40 dias em casa de vegetação. A maior taxa de sobrevivência de plantas aclimatizadas (93,5%) foi obtida com as miniestacas produzidas em meio contendo vermiculita.

Termos para indexação: micropropagação, vermiculita, pêlos absorventes, aclimatização.

ABSTRACT

the present work was carried out with the objective to evaluate the effect of substrates in the rooting in vitro of the M-9 apple rootstock. Three substrates were tested: ágar, vermiculite (number 2, medium granulometry) and vegetal ash as physical support in the rooting of the shoots. For the treatment with vermiculite and vegetal ash, MS medium nutritive, with half of the concentration, was added in glass bottles of 250 mL with 15g of respective substrates. The shoots of 2,5 to 3,0 cm of length and two pair of leaves had been transferred to the bottles. After the inoculation the bottles were kept during 35 days in a growing chamber, at 25 ±1ºC, for a 16 hour photoperiod with light intensity of 75 µmol.m^-2.s^-1. The higher percentages of rooting (88,4 and 87,9%) were observed for the treatments with vermiculite and vegetal ash, respectively. The number of roots per shoot was not affected by the applied treatments. After the evaluation of the rooting, the plants were transferred to a greenhouse for 40 days, in isopor alveolated containers with 128 cells. For the survival of the acclimatized plants the best treatment was vermiculite (93,5%).

Index terms: micropropagation, vermiculite, hair roots, acclimatization.

INTRODUÇÃO

O porta-enxerto tem fundamental importância na produção de mudas de frutíferas, pois este é usado para controlar o vigor da planta, bem como para oferecer resistência a patógenos e adaptação a diferentes tipos de solo. Atualmente, os programas de melhoramento para macieira concentram as pesquisas sobre porta-enxertos ananizantes, com potencial para alta produtividade, e com resistência genética às principais doenças. O porta-enxerto de macieira M-9 (Malus pumilla) é um dos mais promissores introduzidos no Brasil. Caracteriza-se por ser anão e apresentar resistência à podridão do colo causada pelo fungo Phytophthora spp., principal doença de solo em macieira (Barritt, 1995).

Os métodos de propagação in vitro são bastante eficientes na multiplicação, tanto das matrizes como dos porta-enxertos, oferecendo maior segurança no aspecto fitossanitário das mudas produzidas em comparação com os métodos convencionais. Entretanto, o enraizamento e a aclimatização são pontos críticos na micropropagação, podendo, em alguns casos, limitar esse processo. Para Collet & Lê (1987) e Alvarez et al. (1989), a propagação clonal in vitro de espécies lenhosas é dificultada principalmente porque muitas delas não produzem raízes. Por outro lado, o genótipo da planta determina diferentes respostas nos diferentes estágios da micropropagação e/ou no enraizamento (Marks, 1991; Haissig et al., 1992). Essas respostas dependem da condição fisiológica dos explantes e das condições ambientais utilizadas (Harbage & Stimart, 1996). A auxina possui papel central no desencadeamento hormonal da rizogênese (Margara, 1988), sendo considerado um fator primordial no processo de enraizamento de estacas de plantas lenhosas (Radmann et al., 2002). De acordo com George & Sherrington (1984), no enraizamento in vitro, a auxina é normalmente adicionada em baixas concentrações ao meio de cultura e, apesar de variar conforme a espécie e a cultivar, as concentrações mais utilizadas situam-se entre 0,1 e 1,0 mg.L^-1.

Nos meios sólidos e semi-sólidos, o ágar, um polissacarídeo extraído de algas marinhas, é o agente solidificante tradicionalmente utilizado e o ingrediente mais caro do meio. Alguns autores, visando a reduzir o custo de produção, vêm testando substratos alternativos, como, por exemplo, amido de milho e de mandioca (Fortes et al., 1994) e vermiculita (Leite, 1995). Apesar de ser o agente solidificante mais utilizado, diversos autores têm citado problemas na qualidade do enraizamento. Hutchinson (1984), trabalhando com macieira, observou um pobre crescimento das raízes em ágar, apesar de apresentar mais de 90% de iniciação radicular. Pierik (1988) afirma que as raízes formadas in vitro não se apresentam totalmente funcionais quando transferidas para in vivo, sendo fracas e com poucos pêlos absorventes, geralmente morrendo logo após. Debergh & Maene (1981) citaram a mesma razão para a perda de crescimento das brotações enraizadas in vitro após transferidas para in vivo. Segundo eles, raízes crescidas em ágar geralmente não possuem pêlos absorventes, podendo vir a morrer logo após o transplante. Grout & Aston (1977) observaram, em couve-flor enraizadas in vitro, uma união anormal entre a região cambial da brotação e a raiz formada, influenciando na passagem de água para as folhas. Após observarem a incapacidade de brotações de macieira de formar raízes em meio líquido estacionário e, por outro lado, apresentarem formação de raízes em meio líquido agitado, Sriskandarajah & Mullins (1981) sugeriram que a aeração é um fator importante na formação de raízes adventícias.

A suposição de que a aeração deficiente pode vir a ser a causa da má qualidade e/ou falta de funcionalidade das raízes formadas em meio com ágar, é compartilhado por Hutchinson (1984), Simmonds (1983), Pierik (1988) e Avanzato et al.(1993). Em contrapartida, Feldman (1984) afirma que, apesar do pouco conhecimento sobre o efeito da luz na formação de raízes laterais, a luz branca poderia inibir a formação das mesmas. A presença da luz aumentaria a produção de etileno e promoveria o transporte acrópeto da auxina nas raízes, influenciando assim nos níveis destes reguladores de crescimento nos tecidos das raízes e, conseqüentemente, afetando o desenvolvimento das raízes laterais. O uso de substratos inertes, porosos e opacos, como a vermiculita, espumas de poliuretano (Grattapaglia & Machado, 1990) e resíduos industriais, como a cinza vegetal, embebidos com meio nutritivo, podem ser alternativas de custo mais reduzido do que o ágar. Esses materiais, por promoverem maior aeração do meio e menor transmissão de luz, podem favorecer o enraizamento de plantas in vitro.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência dos substratos vermiculita , ágar e cinza vegetal no enraizamento e na aclimatização de miniestacas de porta-enxerto de macieira M-9.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram testados três substratos: ágar, vermiculita (nº 2, granulometria média) e cinza vegetal, como suporte físico no enraizamento de miniestacas de porta-enxertos de macieira M-9. Brotações de 2,5 a 3,0 cm de comprimento, com dois pares de folhas, foram preparadas a partir de plantas micropropagadas e repicadas cinco vezes, em intervalos de 40 dias. Para os três substratos, o meio nutritivo utilizado foi o MS (Murashige & Skoog, 1962) reduzido à metade da concentração, suplementado com 100 mg.L^-1 de mioinositol, 30 g.L^-1 de sacarose e 1 mg.L^-1 de ácido indolacético (AIA). No tratamento-controle, o ágar foi adicionado na concentração de 6 g.L^-1 ao meio nutritivo após a correção do pH e autoclavado durante 20 minutos, a 120ºC. Para os tratamento com vermiculita e cinza vegetal, o meio nutritivo foi adicionado em frascos de vidro de 250 mL contendo 15 g dos respectivos substratos e em seguida esterilizado em autoclave, similarmente ao tratamento com ágar. Durante 30 dias, os frascos foram mantidos em sala de crescimento, com temperatura de 25 ±1,5ºC, fotoperíodo de 16 horas, com intensidade luminosa de 75 µmol.m^-2.s^-1. Após esse período, as plantas foram avaliadas quanto ao percentual de enraizamento, número médio de raízes, comprimento médio das raízes (medidas com paquímetro digital) e percentual de brotações enraizadas com formações de raízes secundárias.

Após a avaliação do enraizamento, as plantas foram transferidas para bandejas de isopor alveoladas (128 células), contendo 100 mL de substrato comercial Plantmax^® por célula. As bandejas alveoladas foram mantidas em casa de vegetação, por 40 dias, sob temperatura de 25 ±3ºC e recebendo a irrigação através de nebulização, controlada automaticamente para manter a umidade relativa do ambiente entre 70 e 90%. Ao final desse período, as plantas foram avaliadas quanto ao percentual de sobrevivência.

O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com 12 repetições e 10 miniestacas por repetição. Os resultados foram submetidos à análise de variância, sendo que os dados de percentagem foram transformados em arco-seno Öx/100, conforme Sokal e Rohlf (1995). Para a comparação de médias, foi utilizado o teste de Duncan, a 5% de probabilidade.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Observou-se um atraso no crescimento de raízes das miniestacas em meio com vermiculita e cinza vegetal. Aos 20 dias de incubação, as miniestacas, colocadas no meio contendo o ágar, já apresentavam raízes bem desenvolvidas, enquanto semelhante desenvolvimento de raízes das miniestacas colocadas em meio contendo vermiculita e cinza vegetal só ocorreu aos 30 dias. Esse resultado corrobora Leite et al. (2002), que detectaram atraso na formação de raízes em miniestacas de Pyrus spp em meio contendo o substrato vermiculita.

As maiores percentagens de enraizamento (88,4 e 87,9%) foram observadas nas miniestacas nos meios com vermiculita e cinza vegetal, respectivamente, não diferindo significativamente entre si, porém apresentando diferença significativa com as percentagens observadas no meio contendo ágar (Tabela 1).

No meio contendo a vermiculita como substrato, a percentagem de miniestacas enraizadas com formação de raízes secundárias foi de 71,6%, valor significantemente superior àquele obtido nas miniestacas enraizadas em meio contendo ágar e cinza vegetal (Tabela 1). Vale ressaltar que as raízes produzidas em meio contendo vermiculita apresentaram-se mais rústicas, com ramificações e presença de pêlos absorventes (Figura 2) e que, no transplante, para aclimatização, essas características foram determinantes para a obtenção da alta taxa de sobrevivência de plantas (Figura 1). O desenvolvimento de raízes destituídas de pêlos absorventes, no meio com ágar, são ineficientes após o transplante para um substrato aerado, causando perda de vigor das plantas em casa de vegetação (Simmonds, 1983). O comprimento médio de raízes foi maior no meio contendo o ágar como substrato (5,7 cm), apresentando diferença significativa com os demais substratos utilizados.

As maiores percentagens de enraizamento, obtidas neste trabalho, evidenciam que a vermiculita e a cinza vegetal foram os melhores substratos para o enraizamento de porta-enxertos de macieira M-9 in vitro. Diversos autores citam a falta de aeração/oxigenação, como o grande problema das raízes desenvolvidas em meio solidificado com ágar (Debergh & Maene, 1981; Simmonds, 1983; Pierik, 1988; Leite, 1992). Avanzato et al.(1993) relatam que substratos com partículas finas tendem a reduzir a capacidade aeróbia com reflexos negativos na rizogênese. Além disto, a ausência de luz na base das miniestacas enraizadas, nos meios contendo vermiculita e cinza vegetal, também deve ter favorecido a indução e o crescimento das raízes.

Por outro lado, a intensidade luminosa da câmara de crescimento pode ter contribuído para inativar parte da auxina contida no meio gelatinoso utilizado neste trabalho. Fortes & Leite (1993) e Zanol(1996) obtiveram aumento no enraizamento de estacas de macieira quando submetidas suas bases à ausência de luz. Comparando o desempenho da vermiculita e ágar, Zimmerman & Broome (1979) citam melhores resultados com a vermiculita no enraizamento de diversas cultivares de macieira. Por outro lado, Zecca (1995), ao testar três tipos de suporte físico: ágar, vermiculita e líquido com suporte de papel, não observou diferenças significativas no percentual de enraizamento nas cultivares de marmeleiro Champion, BA-29 e maçã; já na cultivar Smyrna, o meio com ágar foi significantemente superior.

A resposta semelhante das miniestacas em meio contendo vermiculita e cinza vegetal, em comparação à resposta obtida em meio contendo ágar, quanto às variáveis percentagem de enraizamento e número de raízes por miniestaca é, neste caso, de grande significado, pois indica que é possível substituir o ágar por um desses dois substratos alternativos, sem comprometer essas variáveis. Além disso, o uso desses substratos aerados possibilitou ganhos substanciais na qualidade das raízes formadas, como a formação de raízes ramificadas com presença abundante de pêlos absorventes, além, é claro, do fator econômico, visto que, além do substrato de custo mais reduzido, esse tipo de raiz possibilitou uma taxa superior de sobrevivência de plantas ao final da etapa de aclimatização.

CONCLUSÕES

A vermiculita e a cinza vegetal podem substituir, com vantagens, o ágar como substrato no enraizamento in vitro do porta-enxerto de macieira M-9, apresentando um sistema radicular com qualidade superior. Essa metodologia aumenta a taxa de sobrevivência de plantas e, conseqüentemente, diminui os custos finais para produção in vitro.

Recebido em 29-06-2006. Aceito para publicação em 07-01-2007.

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1

(Trabalho 072-2006).

2

Autor para correspondência

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  26 Jun 2007
• Data do Fascículo
  Abr 2007

Histórico

• Aceito
  07 Jan 2007
• Recebido
  29 Jun 2006