Formas de esterilização do GA3 e reação morfogênica em microestacas de mamoeiro

Forms of sterilization of GA3 and morphogenic reaction in microcuttings of papaya

PROPAGAÇÃO

Formas de esterilização do GA₃ e reação morfogênica em microestacas de mamoeiro¹

Forms of sterilization of GA₃ and morphogenic reaction in microcuttings of papaya

Márcio José Vieira de Oliveira^I; Edilson Romais Schmildt^II; José Augusto Teixeira do Amaral^III; Ruimário Inácio Coelho^III; Omar Schmildt^IV

^IMS, doutorando, CCA/UFES, CEP 29520-000, IFES Campus de Alegre-ES. E-mail: [e-mail]

^IIDS, Prof. Associado, CEUNES/UFES. E-mail: [e-mail]

^IIIDS, Prof. Associado, CCA/UFES, Cx. Postal 16, 29500-000, Alegre-ES. E-mail: [e-mail] E-mail: [e-mail]

^IVBolsista PNPD/CAPES, Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical/UFES, [e-mail]

RESUMO

Este trabalho objetivou estudar os efeitos do ácido giberélico (GA₃) sobre o alongamento de brotos de mamoeiro 'Tainung 01' em meio de multiplicação in vitro e posterior enraizamento ex vitro. Brotações com menos de 1 cm de comprimento foram submetidas ao alongamento em meio MS contendo GA₃, nos seguintes tratamentos, em mg L^-1: T₁ = 0,0; T₂ = 0,5 esterilizado junto com o meio de cultura; T₃ = 0,5 esterilizado a frio; T₄ = 2,0 esterilizado junto com o meio de cultura; T₅ = 2,0 esterilizado a frio. Após esses tratamentos, as brotações foram submetidas ao enraizamento ex vitro. Observou-se que o GA₃ nos níveis 0,5 e 2,0 mg L^-1, utilizado após autoclavagem em meio de multiplicação, não se mostrou efetivo para o alongamento dos ramos, mas quando esterilizado por filtragem, mostrou-se efetivo no alongamento das brotações; no entanto, é prejudicial no estádio subsequente de enraizamento, podendo, estes, necessitar de novo subcultivo em meio suplementado com auxina, visando a induzir o enraizamento.

Termos para indexação:Carica papaya, giberilina, alongamento, enraizamento ex vitro.

ABSTRACT

This study investigated the use of gibberellin (GA₃) in medium in vitro propagation of papaya 'Tainung 01' and checking the elongation of shoots and their behavior in the ex vitro rooting.. Shoots less than one cm were subjected to elongation on MS medium containing GA₃ treatments as in mg L^-1: T1 = 0.0 T2 = 0.5 with sterilized culture medium, T3 = 0.5 sterilized cold, T4 = 2.0 with sterilized culture medium, T5 = 2.0 sterile cold. After these treatments, the shoots were subjected to ex vitro rooting. It was observed that GA₃ at levels of 0.5 and 2.0 mg L^-1 used in autoclaving after the multiplication has not proved effective for lengthening the shoots, but when sterilized by filtration proved to be effective in lengthening the shoots, however, is harmful in the subsequent stage of rooting and can latter, require subculture to fresh medium supplemented with auxin to induce rooting.

Index terms:Carica papaya, gibberellin, elongation, ex vitro rooting.

INTRODUÇÃO

A micropropagação do mamoeiro é um método eficiente na produção em larga escala de clones com características superiores, de sexos definidos e livres de viroses (CRUZ et al., 2008), cruzamentos interespecíficos de mamoeiro, mutantes geneticamente transformados, objetivando prolongar o período de maturação do fruto (MAGDALITA et al., 2008), e resistência ao vírus do mosaico (CRUZ et al., 2008; ANANDAN et al. 2011).

Quando as plântulas apresentam um desenvolvimento insatisfatório da parte aérea, torna-se necessário promover um alongamento antes do enraizamento para facilitar a manipulação dos explantes (MANICA, 2006).

O uso do GA₃ em meio nutritivo, com o objetivo de estimular o alongamento das brotações, tem apresentado respostas contraditórias em função do genótipo (GEORGE et al., 2008; NEUMANN et al., 2009), do fotoperíodo (GEEKIYANAGE et al., 2006; MITROVIC; BOGDANOVIC, 2009) e da concentração do fitormônio (DINIZ et al., 2003; MACHADO et al., 2004; GEEKIYANAGE et al., 2006).

O uso do GA₃ para a cultura de tecidos requer que o mesmo seja preparado imediatamente antes do uso, pela dissolução em água, e pH ajustado para 5,7 com uma base (NaOH -1N ou KOH -1N) e esterelizado por filtragem (SANTOS-SEREJO et al., 2006). Isso demanda tempo e mão de obra adicionais, fazendo com que a utilização do GA3 autoclavado, juntamente com o meio de cultura, seja mais frequentemente utilizado (DINIZ et al.; 2003; JESUS et al., 2003; PEREIRA et al.; 2006). Alguns autores atribuem a ineficiência do GA₃in vitro quando o mesmo é preparado por autoclavagem (YUI et al., 1993; SANTA-CATARINA et al., 2001). Todavia, outros autores demonstram efeitos benéficos do GA₃ por autoclavagem (GHANTI et al., 2004; MADEIRA et al., 2005; MITROVIC; BOGDANOVIC, 2009). No entanto, não foram encontrados na literatura trabalhos que comparem a eficiência do uso do GA₃ esterilizado por filtragem com o GA₃ e, esterilizado por autoclavagem. Deve-se destacar que, ao se usar o GA₃ para alongamento de brotações, deve-se fazê-lo com cautela, pois esses tecidos podem ser de difícil enraizamento (GEORGE et al., 2008).

Em mamoeiro, o uso do GA₃ para alongamento de brotações foi avaliado por Winnaar (1988) e por Reuveni et al. (1990). O GA₃ autoclavado em meio de multiplicação, no quarto e quinto subcultivos, mostrou-se efetivo no alongamento das brotações (WINNAAR, 1988). Contudo, a autora não avaliou o efeito da aplicação do GA₃ no enraizamento das brotações. Por outro lado, Reuveni et al. (1990) usaram GA₃ por filtragem em meio de alongamento, o que foi efetivo para alongar as brotações, mas elas ficaram com pequeno diâmetro, com poucas folhas e não enraizaram bem, não indicando o uso de somente um estágio para alongamento das brotações.

Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da adição do GA₃ no meio de cultura, com esterilizações por autoclavagem e por filtragem, sobre o alongamento de brotos de mamoeiro 'Tainung 01'e seu posterior enraizamento ex vitro.

MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho foi conduzido em laboratório e casa de vegetação do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES), localizado no município de Alegre-ES, latitude 20º45' sul, longitude 41º48' oeste e altitude de 150 m.

Os explantes usados no experimento de alongamento das brotações de mamoeiro 'Tainung 01' foram obtidos a partir de brotações no terceiro subcultivo, em meio de multiplicação MS com 30 g L^-1 de sacarose, 7,5 g L^-1 de ágar Vetec^®, 0,093 mg L^-1 de ANA e 0,45 mg L^-1 de BAP, pH ajustado para 5,7 ± 0,1 antes da autoclavagem, em frascos de vidro com capacidade de 240 mL, contendo 30 mL de meio e condições ambientais conforme Schmildt et al. (2007). Após esse período, o número de brotos obtidos variava de 9 a 16 por explante, mas apenas 3 ou 4 brotos de cada explante atingiram tamanho adequado para o enraizamento.

Experimento 1 - Alongamento de microestacas - Brotações entre 0,7 e 1 cm foram individualizadas e submetidas a um novo subcultivo, visando ao alongamento, em meio MS com 30 g L^-1 de sacarose, 7,5 g L^-1 de ágar Vetec^®, e a adição de GA_3, de modo a caracterizar os seguintes tratamentos: T₁ = 0,0 GA₃ mg L^-1;T₂ = 0,5 mg L^-1 de GA₃ esterilizado por autoclavagem junto com o meio; T₃ = 0,5 mg L^-1 de GA₃ esterilizado a frio por microfiltragem; T₄ = 2,0 mg L^-1 de GA₃ esterilizado por autoclavagem junto com o meio; T₅ = 2,0 mg L^-1 de GA₃ esterilizado a frio por microfiltragem. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 5 tratamentos e 5 repetições, com 9 brotos por repetição, dispostos em tubos de ensaio individuais, contendo 10 mL de meio em cada um.

Nos tratamentos em que o GA₃ foi esterilizado junto com o meio, o GA₃ foi adicionado ao meio durante o preparo, foi feita a correção do pH para 5,7 ± 0,1, os tubos foram enchidos com 10 mL de meio de cultura, acondicionados em sacos de polipropileno e autoclavados a uma temperatura de 121 ºC e pressão de 1,2 atm, por 20 minutos. Após a solidificação do meio de cultura, os sacos com os tubos foram levados à câmara de fluxo, abertos, e foi inoculado um broto de 0,7 a 1,0 cm em cada tubo. Os tubos foram vedados com parafilm e conduzidos à sala de cultivo.

Nos tratamentos em que o GA₃ foi adicionado a frio, o meio de cultura foi preparado sem o GA₃, o pH corrigido para 5,7 ± 0,1 e colocado em erlemayers. As bocas dos erlemayers foram vedadas com papel-alumínio, e os tubos de ensaio colocados em sacos de polipropileno para serem autoclavados a uma temperatura de 121ºC e pres são de 1,2 atm, por 20 minutos. Após a esterilização do meio de cultura e dos tubos de ensaio, os sacos com os tubos e os erlemayers com meio de cultura foram conduzidos à câmara de fluxo laminar, onde o GA_3, foi adicionado ao meio de cultura antes da solidificação, com temperatura entre 40 e 45ºC, através de microfiltragem por filtro millipore^® com poros de 0,2 µm de diâmetro, com auxílio de uma seringa previamente autoclavada. Os frascos foram agitados para homogeneização do meio de cultura e foram colocados 10 mL de meio de cultura em cada tubo. Após a solidificação do meio de cultura, foram inoculadas as microestacas de mamoeiro, as bocas dos tubos foram vedadas com parafilm e, estes, conduzidos à sala de cultivo onde permaneceram por mais 20 dias sob iluminação com lâmpadas fluorescentes em fotoperíodo de 16 horas de luz.

Após este período, foram avaliados os tratamentos com relação ao comprimento final das brotações.

Experimento 2 - Enraizamento ex vitro - As brotações dos tratamentos que se mostraram efetivos no alongamento, ou seja, apenas os tratamentos em que os brotos utilizaram o GA₃ esterilizado a frio, através do filtro millipore^®, nas dosagens de 0,5 e 2,0 mg L^-1, e ramos retirados de frascos contendo brotos em meio de multiplicação foram submetidos ao enraizamento ex vitro. Todos os ramos foram padronizados com 4 a 4,5 cm. As microestacas tiveram as bases imersas em solução contendo 10 mg L^-1 de ANA (ácido naftalenoacético) por um minuto e posterior cultivo em copos plásticos transparentes, contendo substrato Plantmax^®. O substrato e a água usada foram esterilizados por autoclavagem. Os copos plásticos foram cobertos com copos plásticos leitosos invertidos para simular uma câmara úmida, sendo molhados uma vez por dia. Após uma semana, os copos plásticos de cobertura foram levemente tombados, deixando uma pequena abertura na lateral e, aos quinze dias, foram completamente removidos, com os brotos já aclimatados.

O experimento com o alongamento foi inteiramente casualizado, com 5 tratamentos e 5 repetições, com 9 brotos por repetição, dispostos em tubos de ensaio individuais, contendo 10 mL de meio em cada um, e o experimento de enraizamento ex vitro foi conduzido em delineamento em blocos ao acaso, com três tratamentos com oito repetições, com cinco brotações por repetição cada uma em copos plásticos individualizados. Avaliaram-se, ao final de 30 dias, o percentual de enraizamento, o número de raízes por brotação e o comprimento médio das raízes.

Os dados foram submetidos à análise de variância, e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Os dados foram avaliados com o programa Genes (CRUZ, 2013).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Observa-se que o GA₃ afetou o comprimento médio das brotações no meio de multiplicação (Tabela 1).

Essa resposta à presença de GA₃ no meio de multiplicação foi bem pronunciada. O GA₃ esterilizado a frio permitiu as maiores médias de crescimento das brotações. Quando usado autoclavado no meio, a dose de 0,5 mg L^-1 de GA₃ não foi efetiva no alongamento dos brotos, enquanto a 2,0 mg L^-1 foi prejudicial, ocasionando coloração amarelada nas folhas.

Estes resultados indicam que a giberelina em forma de GA₃ não apenas perde sua atividade ao ser esterilizada por autoclavagem, como também em altas concentrações inibe o crescimento e/ou provoca fitotoxidez nas microestacas de mamoeiro 'Tainung 01'. Esses resultados corroboram os obtidos por Yui et al. (1993) e por Santa-Catarina et al. (2001) em explantes de ápices caulinares de macieira. Em contraposição, outros autores utilizando GA₃ autoclavado obtiveram sucesso no alongamento das brotações de Carica papaya 'Sunrise Solo' (WINNAAR, 1988), Mentha piperita (GHANTI et al., 2004), Arracacia xanthorrhiza (MADEIRAet al., 2005)e Uncaria guianensis (PEREIRA et al., 2006).

Pode-se constatar que, nas brotações individualizadas, submetidas ao enraizamento ex vitro, o GA₃ no meio de multiplicação também influenciou sobre a porcentagem de enraizamento, o número de raízes e o comprimento médio das raízes. O melhor desempenho quanto ao porcentual de enraizamento, número de raízes por brotação e comprimento médio das raízes foi para as brotações na ausência de GA_3, durante o estágio de multiplicação, demonstrando que o GA₃ afetou negativamente o enraizamento, como também verificado por Jesus et al. (2003) e por George et al. (2008). Diniz et al. (2003) afirmam que o uso do GA₃ associado ao BAP em meio de multiplicação prejudicou o enraizamento de brotações de macela.

O GA₃ usado por microfiltragem em meio de multiplicação, apesar de ser efetivo no alongamento dos brotos de mamoeiro 'Tainung 01'nas dosagens de 0,5 e 2 mg L^-1, não se recomenda seu uso em brotos submetidos diretamente ao enraizamento ex vitro, pois foi observado neste experimento que o GA₃ prejudica o enraizamento de brotos micropropagados de mamoeiro 'Tainung 01', podendo necessitar de novo subcultivo dos ramos alongados em meio de cultura isento de regulador de crescimento ou meio suplementado com auxina, com a finalidade de estimular o enraizamento.

CONCLUSÕES

O GA₃ usado por autoclavagem em meio de multiplicação não é efetivo para o alongamento de brotos de mamoeiro 'Tainung 01' nas dosagens de 0,5 e 2,0 mg L^-1.

O GA_3, quando utilizado no meio de multiplicação, prejudica o enraizamento posterior de brotos micropropagados de mamoeiro.

AGRADECIMENTOS

Ao Banco do Nordeste do Brasil S.A., pelo apoio financeiro.

Recebido em: 07-08-2013.

Aceito para publicação em: 05-02-2013.

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1

(Trabalho 271-13).

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  22 Set 2014
• Data do Fascículo
  Jun 2014

Histórico

• Recebido
  07 Ago 2013
• Aceito
  05 Fev 2013