Multiplicação in vitro dos porta-enxertos de Prunus sp. 'Barrier' e 'Cadaman'

In vitro multiplication of 'Barrier' and 'Cadaman' Prunus sp. rootstocks

Resumos

Este trabalho foi realizado com o objetivo de estabelecer a melhor concentração de sais do meio MS e da citocinina BAP para a multiplicação dos porta-enxertos de Prunus sp. 'Barrier' e 'Cadaman'. Segmentos nodais foram introduzidos em tubos de ensaio contendo 10 mL de meio de cultura com variações na concentração de sais (MS; ½MS; e 2/3MS) combinadas com cinco concentrações de BAP (0; 1,5; 2,5; 3,5 e 4,5 miM). Utilizou-se um fatorial 2x3x5, distribuído em blocos casualizados, compostos por quatro repetições contendo cinco tubos de ensaio cada uma, sendo inoculado um segmento nodal por tubo. As avaliações foram realizadas após cinco semanas de cultivo em ambiente com intensidade luminosa de 20 miE m-2 s-1, fotoperíodo de 16 horas e temperatura de 24 ± 4ºC. Verificou-se maior número médio de gemas e de brotações para a cultivar Barrier. À medida que se reduziu a concentração de sais do meio de cultura, obteve-se maior número de brotações, porém com menor tamanho. As regressões polinomiais das variáveis número de gemas, brotações por explante e comprimento das brotações apresentaram um ajustamento quadrático para níveis de BAP, atingindo os pontos de máximo 31,2 gemas/explante; 4,6 brotações por explante, e 8,1 mm de comprimento nas concentrações 3,3; 3,1, e 3,1 miM de BAP, respectivamente.

6-benzilaminopurina; cultura de tecidos; micropropagação; pessegueiro

The objective of this work was to establish the best salt and BAP concentration in MS medium for multiplication of 'Barrier' and 'Cadaman' Prunus sp. rootstocks. Nodal segments were introduced in test tubes with 10 mL of MS medium supplemented with different salt concentrations (MS; ½MS; and 2/3MS) arranged with five BAP concentrations (0; 1.5; 2.5; 3.5; and 4.5 muM). It was applied a factorial 2x3x5, in a complete randomized block design with four replications composed by five test tubes each one. It was inoculated one nodal segment for each test tub. The evaluations was carried out after five weeks in room culture with light intensity of 20 muE m-2 s-1, photoperiod of 16 hours and temperature of 24 ± 4ºC. It was verified that cultivar 'Barrier' showed the higher average number of buds and shoots. The reduction of the salt concentration of the culture medium increased the number of shoots, although with smaller size. The polynomial regressions of the variables number of buds, shoots per explant, and length of shoots presented a quadratic behavior to BAP levels, presenting the maximum points 31.2 buds per explant; 4.6 shoots per explant; and 8.1 mm of length at BAP concentrations of 3.3; 3.1; e 3.1 muM, respectively.

6-benzilaminopurine; tissue culture; micropropagation; peach tree

BIOTECNOLOGIA

Multiplicação in vitro dos porta-enxertos de Prunus sp. 'Barrier' e 'Cadaman'¹

In vitro multiplication of 'Barrier' and 'Cadaman' Prunus sp. rootstocks

Marcelo Couto^I; Roberto Pedroso de Oliveira^II; Gerson Renan de Luces Fortes^III

^IBolsista da CAPES. Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel - FAEM/UFPel, CP. 354, 96010-9000, Pelotas-RS. E-mail: [e-mail]

^IIEmbrapa Clima Temperado, CP. 403, 96001-970, Pelotas-RS - Bolsista CNPq. E-mail: [e-mail]

^IIIEmbrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, CP. 02372, 70849-960, Brasília-DF - Bolsista CNPq. E-mail: [e-mail]

RESUMO

Este trabalho foi realizado com o objetivo de estabelecer a melhor concentração de sais do meio MS e da citocinina BAP para a multiplicação dos porta-enxertos de Prunus sp. 'Barrier' e 'Cadaman'. Segmentos nodais foram introduzidos em tubos de ensaio contendo 10 mL de meio de cultura com variações na concentração de sais (MS; ½MS; e 2/3MS) combinadas com cinco concentrações de BAP (0; 1,5; 2,5; 3,5 e 4,5 mM). Utilizou-se um fatorial 2x3x5, distribuído em blocos casualizados, compostos por quatro repetições contendo cinco tubos de ensaio cada uma, sendo inoculado um segmento nodal por tubo. As avaliações foram realizadas após cinco semanas de cultivo em ambiente com intensidade luminosa de 20 mE m^-2 s^-1, fotoperíodo de 16 horas e temperatura de 24 ± 4ºC. Verificou-se maior número médio de gemas e de brotações para a cultivar Barrier. À medida que se reduziu a concentração de sais do meio de cultura, obteve-se maior número de brotações, porém com menor tamanho. As regressões polinomiais das variáveis número de gemas, brotações por explante e comprimento das brotações apresentaram um ajustamento quadrático para níveis de BAP, atingindo os pontos de máximo 31,2 gemas/explante; 4,6 brotações por explante, e 8,1 mm de comprimento nas concentrações 3,3; 3,1, e 3,1 mM de BAP, respectivamente.

Termos para indexação: 6-benzilaminopurina, cultura de tecidos, micropropagação, pessegueiro.

ABSTRACT

The objective of this work was to establish the best salt and BAP concentration in MS medium for multiplication of 'Barrier' and 'Cadaman' Prunus sp. rootstocks. Nodal segments were introduced in test tubes with 10 mL of MS medium supplemented with different salt concentrations (MS; ½MS; and 2/3MS) arranged with five BAP concentrations (0; 1.5; 2.5; 3.5; and 4.5 mM). It was applied a factorial 2x3x5, in a complete randomized block design with four replications composed by five test tubes each one. It was inoculated one nodal segment for each test tub. The evaluations was carried out after five weeks in room culture with light intensity of 20 mE m^-2 s^-1, photoperiod of 16 hours and temperature of 24 ± 4ºC. It was verified that cultivar 'Barrier' showed the higher average number of buds and shoots. The reduction of the salt concentration of the culture medium increased the number of shoots, although with smaller size. The polynomial regressions of the variables number of buds, shoots per explant, and length of shoots presented a quadratic behavior to BAP levels, presenting the maximum points 31.2 buds per explant; 4.6 shoots per explant; and 8.1 mm of length at BAP concentrations of 3.3; 3.1; e 3.1 mM, respectively.

Index terms: 6-benzilaminopurine, tissue culture, micropropagation, peach tree

INTRODUÇÃO

No Brasil, anualmente, são produzidas 150 mil toneladas de pêssego em uma área de 22 mil ha, sendo o Estado do Rio Grande do Sul responsável por 60% da produção (Agrianual, 2003). A produção destina-se ao mercado de frutas frescas e à industrialização, sendo freqüente a realização de importações para atender à demanda interna (Chalfun & Hoffmann, 1997). Um dos principais fatores limitantes à cultura no País refere-se à falta de mudas de alta qualidade genética, fitossanitária e fitotécnica.

A propagação do pessegueiro vem sendo realizada por meio de enxertia, utilizando porta-enxertos produzidos principalmente a partir de sementes, o que acarreta constante variabilidade genética do pomar (Fachinello et al., 1994). As principais cultivares utilizadas no Sul do Brasil são o 'Capdeboscq' e o 'Aldrighi', os quais são altamente suscetíveis ao nematóide Meloidogyne incognita (Mauch, 1991). Há vários anos, pesquisadores da Embrapa Clima Temperado e da Universidade Federal de Pelotas vêm dedicando-se à introdução, melhoramento genético, propagação e avaliação de diferentes porta-enxertos para Prunus. Dentre as cultivares introduzidas, destacam-se a 'Barrier' e a 'Cadaman', ambas híbridas provenientes do cruzamento Prunus persica x P. davidiana. A cv. Barrier apresenta tolerância a nematóides do gênero Meloidogyne e à asfixia das raízes (Finardi, 1998), enquanto a cv. Cadaman apresenta sistema radicular profundo, adaptando-se a diferentes tipos de solo e condições de umidade (Felipe, 1994).

A multiplicação de porta-enxertos de Prunus por meio de estaquia raramente tem sido empregada em função da baixa capacidade de enraizamento da maioria das cultivares de importância econômica (Chalfun & Hoffmann, 1997).

A produção in vitro de porta-enxertos vem sendo realizada de forma comercial em vários países, principalmente na Itália (Loreti & Massai, 1995), não sendo utilizada no Brasil em função da inexistência de um método economicamente viável. A micropropagação apresenta as vantagens de possibilitar a produção massal de mudas livres de patógenos e com uniformidade genética em pequeno espaço físico e curto período de tempo, de forma a atender às exigências das entidades fiscalizadoras e às necessidades dos produtores de mudas de qualidade (Oliveira et al., 2001).

A micropropagação de espécies de Prunus tem apresentado problemas de oxidação, contaminação por bactérias provavelmente endofíticas, dificuldade de enraizamento e, principalmente, baixa taxa de multiplicação dos explantes, havendo a necessidade de maiores estudos (Chalfun & Hoffmann, 1997). Além disso, existe uma resposta diferencial em relação aos genótipos (Parfitt & Almehdi, 1986).

Este trabalho teve por objetivo estabelecer a melhor concentração de sais do meio MS (Murashige & Skoog, 1962) e da citocinina BAP (6-benzilaminopurina) para a multiplicação in vitro dos porta-enxertos de Prunus sp. 'Barrier' e 'Cadaman'.

MATERIAL E MÉTODOS

O material vegetal utilizado foi composto de segmentos nodais (5 a 10 mm) de plântulas dos porta-enxertos de Prunus sp. 'Barrier' e 'Cadaman' cultivadas in vitro, por cinco subcultivos de 30 dias, em meio 1/2MS suplementado com 0,3 mg L^-1 de BAP.

O meio de cultura básico usado no experimento foi o MS suplementado com 10 mg L^-1 de ácido ascórbico; 0,5 mg L^-1 de ácido cítrico; 1 mg L^-1 de ácido nicotínico; 2 mg L^-1 de glicina; 0,5 mg L^-1 de piridoxina; 0,5 mg L^-1 de tiamina; 100 mg L^-1 de mio-inositol; 30 g L^-1 de sacarose, e 6 g L^-1 de ágar, com pH ajustado para 5,8 antes da autoclavagem a 121ºC, por 15 minutos.

A multiplicação in vitro dos explantes dos dois porta-enxertos ('Barrier' e 'Cadaman') foi estudada sob variações na concentração de sais (MS; ½MS; e 2/3MS) combinadas com cinco concentrações de BAP (0; 1,5; 2,5; 3,5 e 4,5 mM). O delineamento experimental foi um fatorial 2x3x5, distribuído em blocos casualizados, compostos por quatro repetições, contendo cinco tubos de ensaio (20 x 150 mm) cada uma, sendo inoculado um segmento nodal por tubo, contendo 10 mL de meio de cultura. A cultura dos explantes foi realizada em ambiente com intensidade luminosa de 20 mE m^-2 s^-1, fotoperíodo de 16 horas e temperatura de 24 ± 4ºC. Após cinco semanas, foram avaliadas as variáveis número de gemas, número e comprimento das brotações (mm). A análise estatística dos dados para os fatores porta-enxerto e variações do meio MS foi realizada por meio de comparação de médias, pelo teste de Duncan, e para os níveis de BAP, por meio de regressão polinomial, utilizando o programa SANEST - Sistema de Análise Estatística para Microcomputadores (Zonta & Machado, 1984). O nível mínimo de significância adotado foi de 5%, sendo os dados das variáveis número de gemas e de brotações transformados para (x + 1)^½ e (x + 0,5) ^½, respectivamente.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os porta-enxertos 'Barrier' e 'Cadaman' apresentaram diferenças significativas quanto ao potencial de multiplicação in vitro, o que foi quantificado pela avaliação do número de gemas e de brotações produzidas por explante (Tabela 1). A cv. Barrier apresentou o melhor desempenho, com média de 3,6 brotações por explante durante o subcultivo de cinco semanas avaliado (Tabela 2). Desenvolvimento in vitro diferencial entre cultivares já havia sido relatado entre outros porta-enxertos de Prunus por Hammerschlag (1982), Parfitt & Almehdi (1986) e Zimmerman (1988). Ao comparar-se com outras espécies perenes, a taxa de multiplicação de 2,9 obtida inclusive para a cv. Cadaman também pode ser considerada satisfatória.

Independentemente da cultivar e da quantidade de citocinina adicionada ao meio de cultura, observou-se efeito da concentração de sais do meio MS na multiplicação dos explantes (Tabela 1). O maior número médio de brotações por explante (4,1) foi obtido no meio ½MS, enquanto o maior comprimento médio de brotações (8,7 mm) no meio MS com concentração original de sais. Segundo Parfitt & Almehdi (1986), taxas de multiplicação próximas a 5,0 são bastante satisfatórias para espécies de Prunus. Conforme se pode observar na Tabela 3, um maior desenvolvimento dos explantes quanto ao número de brotos implica menor comprimento das brotações e vice-versa. No presente trabalho, demonstrou-se que a regulação dessa resposta pode ser realizada por variações na concentração de sais do meio MS. Isto é importante para controlar o processo de multiplicação in vitro dos explantes ao longo dos subcultivos durante a micropropagação dos porta-enxertos 'Barrier' e 'Cadaman'.

As regressões polinomiais das variáveis número de gemas, brotações por explante e comprimento das brotações apresentaram um ajustamento quadrático para níveis de BAP, atingindo os pontos de máximo 31,2 gemas por explante; 4,6 brotações por explante, e 8,1 mm de comprimento nas concentrações 3,3; 3,1 e 3,1 mM de BAP, respectivamente (Figuras 1, 2 e 3). Desta forma, o uso de 3,1 mM de BAP pode ser recomendado para a multiplicação in vitro de ambos os porta-enxertos de Prunus estudados. Embora esta mesma concentração tenha sido também definida como a mais indicada para a micropropagação dos porta-enxertos 'Marianna', 'Mr.S 2/5' e 'G x N₂₂' (Silveira et al., 2001), 'Hansen 2168' e 'Hansen 536' (Martinelli, 1985), não podem ser feitas generalizações. Parfitt & Almehdi (1986) obtiveram taxas diferentes de multiplicação ao trabalharem com 56 cultivares de pessegueiro.

Mesmo no meio de cultura sem adição de BAP, houve multiplicação dos explantes de 'Barrier' e de 'Cadaman' (Figura 2), o que pode ser atribuído a um efeito residual do meio utilizado nos cinco subcultivos anteriores. O uso de 4,5 mM de BAP proporcionou desenvolvimento de um menor número de gemas e de brotações em ambas as cultivares em relação a 3,5 mM de BAP, sugerindo ser uma concentração excessiva desse regulador de crescimento. Chiariotti & Antonelli (1988) já haviam demonstrado redução na taxa de multiplicação de explantes de pessegueiro, porém somente ao utilizar-se concentrações superiores a 20 mM de BAP.

Durante o experimento, não foram observadas plântulas com sintomas de vitrificação, oxidação, encarquilhamento ou clorose das folhas, sugerindo desenvolvimento normal dos explantes.

CONCLUSÕES

1) A cv. Barrier apresenta maior potencial genético para multiplicação in vitro em relação à 'Cadaman'.

2) A concentração de sais do meio de cultura pode ser utilizada para controlar o desenvolvimento e a multiplicação de explantes de porta-enxertos de Prunus durante a micropropagação.

3) A suplementação do meio de cultura MS com 3,1 mM de BAP é recomendada para a multiplicação in vitro dos porta-enxertos de Prunus 'Barrier' e 'Cadaman'.

Recebido: 08/10/2003. Aceito para publicação: 16/01/2004.

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1

(Trabalho 147/2003).

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  16 Jul 2004
• Data do Fascículo
  Abr 2004

Histórico

• Aceito
  16 Jan 2004
• Recebido
  08 Out 2003