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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2021.tde-14092021-144425
Documento
Autor
Nome completo
Marcelo Almeida de Oliveira Junior
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2021
Orientador
Banca examinadora
Mourao Filho, Francisco de Assis Alves (Presidente)
Guerra, Miguel Pedro
Latado, Rodrigo Rocha
Martinelli, Adriana Pinheiro
Título em português
Cultivo in vitro de cerejeira-do-Rio-Grande (Eugenia involucrata DC.) e de cambucizeiro (Campomanesia phaea (O. Berg) Landrum)
Palavras-chave em português
Cultura de tecidos
Frutas nativas
Mata Atlântica
Micropropagação
Resumo em português
A biodiversidade brasileira é uma das mais ricas do mundo, apresentando, nos diferentes biomas que compõe sua flora, diversas espécies frutíferas com grande valor de exploração comercial. A Mata Atlântica, terceiro maior bioma do país, é considerada um hotspot mundial de conservação e diversidade biológica, contendo um grande número de frutas nativas, entre elas, espécies da família Myrtaceae, a exemplo da cerejeira-do-Rio-Grande (Eugenia involucrata DC.) e do cambucizeiro (Campomanesia phaea (O. Berg) Landrum). Essas espécies apresentam grande potencial para uso comercial, além de extrema importância ao reflorestamento e arborização urbana. A cerejeira-do-Rio-Grande e o cambucizeiro produzem frutos de alta riqueza nutricional, podendo serem comercializados in natura ou processados, contribuindo com a diversificação de produção de fruticultores brasileiros. A multiplicação comercial dessas fruteiras é realizada por sementes, e é dificultada devido ao baixo potencial de armazenamento das sementes. Os métodos convencionais de multiplicação assexual em ambas fruteiras são ineficientes, e estudos visando as suas otimizações são escassos. A micropropagação, multiplicação de plantas através de técnicas de cultivo in vitro, vem a ser uma alternativa na produção de mudas comerciais em larga escala dessas fruteiras. Frente ao exposto, buscou-se, com a realização desse trabalho, estabelecer protocolos de germinação e multiplicação in vitro de cerejeira-do-Rio-Grande utilizando-se de explantes nodais advindos de plântulas germinadas em condições assépticas e avaliar os diferentes processos e componentes do meio de cultura para estabelecimento e multiplicação in vitro de explantes nodais e foliares de cerejeira-do-Rio-Grande e de cambucizeiro, provenientes de plantas cultivadas em estufa. As melhores condições de germinação e desenvolvimento das plântulas de cerejeira-do-Rio-Grande são quando cultivadas em meio MS suplementado com 15 g L-1 de sacarose, a partir de sementes sem tegumento, e cultivadas no escuro; na indução de brotação é indicado o uso de 2,5 mg L-1 de 6-benzilaminopurina (BAP) em meio de cultura JADS; no subcultivo os melhores resultados foram obtidos pela adição de 1,0 a 2,5 mg L-1 de BAP; finalmente, é possível se obter altas taxas de enraizamento das brotações quando utilizados os meios de cultura WPM, ½ WPM, ¼ WPM e JADS sem adição de reguladores. A aclimatização das mudas propagadas é obtida pelo uso de substrato comercial (a base de casca de pinus, turfa e vermiculita) em mistura com vermiculita na proporção 1:1. Para o cultivo in vitro de explantes de plantas mantidas em estufa de cerejeira-do-Rio-Grande, para menor taxa de contaminação, oxidação e maior sobrevivência de explantes nodais, deve-se realizar a coleta no outono, realizando-se a assepsia com hipoclorito de sódio (NaClO) a 1,25% de cloro ativo. A adição de 1,0 mg L-1 de BAP na presença de 0,1 mg L-1 de ANA (ácido naftalenoacético) e 2,5 mg L-1 de BAP auxiliam o alongamento das brotações, os meios de cultura ½ MS, ¼ MS, WPM, ½ WPM, ¼ WPM, JADS e SP apresentaram os melhores resultados na indução e desenvolvimento de brotações. Para explantes foliares de cerejeira-do-Rio-Grande, a assepsia com NaClO a 0,75% de cloro ativo foi eficiente, não foi sendo identificada morfogênese em discos foliares. No cultivo in vitro de explantes de origem de plantas mantidas em estufa de cambucizeiro, explantes nodais devem ser coletados no outono, e a assepsia deve realizada com NaClO a 1,25% de cloro ativo; no estabelecimento do cultivo in vitro, deve se adicionar ao meio de cultura 2,0 mg L-1 de nitrato de prata (AgNO3) e realizar troca do meio de cultura aos 20 dias. A adição de 2,5 mg L-1 de BAP promoveu maior obtenção de brotações; os meios MS, ½ MS, ¼ MS, WPM, ½ WPM, JADS e SP Modificado apresentaram os melhores resultados na indução e desenvolvimento das brotações. O subcultivo das brotações foi dificultado pelo amarelecimento e senescência. Em explantes foliares, a melhor assepsia foi obtida pelo uso de NaClO a 0,75% e o estabelecimento dos discos foliares necessitou da adição de 1 g L-1 de polivinilpirrolidona (PVP). Não houve respostas morfogênicas em discos foliares de cambucizeiro.
Título em inglês
In vitro cultivation of cerejeira-do-Rio-Grande (Eugenia involucrate DC.) and cambucizeiro (Campomanesia phaea (O. Berg) Landrum)
Palavras-chave em inglês
Atlantic Forest
Micropropagation
Native fruits
Tissue culture
Resumo em inglês
Brazilian biodiversity is one of the richest in the world with different biomes that comprise its flora and fruit species with great commercial exploitation value. The Atlantic Forest, the third-largest biome in the country, is considered a global hotspot for conservation and biological diversity, with numerous native fruits, including species of the Myrtaceae family, such as the cerejeira-do-Rio-Grande (Eugenia involucrata DC.) and the cambucizeiro (Campomanesia phaea (O. Berg) Landrum). These species have great potential for commercial use, in addition to being extremely important for reforestation and urban afforestation. The cerejeira-do-Rio-Grande and cambucizeiro fruits have high nutritional value, being commercialized fresh or processed, contributing to the diversification of production of Brazilian fruit growers. The commercial multiplication of these fruit trees is carried out through the seminal route and is hampered due to the low storage potential of the seeds. Conventional methods of asexual multiplication in both fruit trees are inefficient, and scientific studies willing to optimize them are scarce. Micropropagation, multiplication of plants through in vitro culture techniques, is an alternative method for large-scale production of commercial seedlings of these fruit trees. Therefore, this work aimed to establish protocols of germination and in vitro multiplication of cerejeira-do-Rio-Grande using nodal explants from seedlings germinated in aseptic conditions and to evaluate the different processes and culture medium components for the establishment and multiplication of nodal and leaf explants of cerejeira-do-Rio-Grande and cambucizeiro, originated from plants grown in the greenhouse. The best conditions for seed germination and seedling development of cerejeira-do-Rio-Grande are when they are cultivated in an MS medium supplemented with 15 g L-1 of sucrose, removing the tegument and cultivating in the dark; for in shoot induction and development, the use of 2.5 mg L-1 of 6-benzylaminopurine (BAP) and JADS culture medium is recommended; in the subculture, the best results were obtained when adding 1.0 to 2.5 mg L-1 of BAP; finally, it is possible to obtain high rates of rooting of shoots when using WPM, ½ WPM, ¼ WPM, and JADS culture media without any growth regulators. The seedling acclimatization is achieved by using a commercial potting mix (based on pine bark, peat, and vermiculite) mixed with vermiculite in a 1:1 ratio. For the in vitro culture of cerejeira-do-Rio-Grande, explants from plants kept in the greenhouse, the lowest contamination rate, oxidation, and greater survival rate of nodal explants, the collection must be carried out in the autumn, performing the asepsis with sodium hypochlorite (NaClO) containing 1.25% of active chloride. The addition of 1.0 mg L-1 of BAP in the presence of 0.1 mg L-1 of ANA (naphthalene acetic acid) and 2.5 mg L-1 of BAP elongates the shoots, the culture media ½ MS, ¼ MS, WPM, ½ WPM, ¼ WPM, JADS, and SP present the best results for shoot induction and development. For leaf explants of cerejeira-do-Rio-Grande, asepsis with 0.75% active chlorine of NaClO was efficient, no morphogenesis was identified in the leaf discs. In the in vitro culture of explants from cambucizeiro kept in the greenhouse, nodal explants must be collected in the autumn and performed asepsis with NaClO containing 1.25% of active chlorine; in the establishment phase, 2.0 mg L-1 of silver nitrate (AgNO3) must be added to the medium, renewing the medium at 20 days after introduction. The addition of 2.5 mg L-1 of BAP promoted the great number of shoots; the MS, ½ MS, ¼ MS, WPM, ½ WPM, JADS, and Modified SP media present the best results in the induction and development of shoots. The subcultured shoots are hampered by yellowing and senescence. In leaf explants, the best asepsis is obtained by using 0.75% NaClO and the establishment of leaf discs required the addition of 1 g L-1 of polyvinylpyrrolidone (PVP). There were no morphogenic responses in cambucizeiro leaf discs.
 
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Data de Publicação
2021-09-14
 
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