Cryopreservation of Brazilian green dwarf coconut plumules by droplet-vitrification / Criopreservação de coqueiro anão verde do Brasil de Jiqui por vitrificação em gotas

ABSTRACT: This study evaluated the effect of vitrification solutions and exposure time on the cryopreservation of Brazilian green dwarf coconut plumules (BGD) using the droplet vitrification technique. Explants were excised from BGD mature fruits from the Active Germplasm Bank of Embrapa Tabuleiros Costeiros, Sergipe, Brazil. Firstly, embryos were disinfected, and after excision, plumules were pre-cultivated for 72 hours in Y3 + 0.6 M sucrose + 2.2 g L-1 Gelrite® culture medium. Plumules were exposed to PVS2 and PVS3 solutions for 15 and 30 minutes and rapidly immersed in liquid nitrogen (-196 ºC). After cryopreservation, they were thawed in culture medium solution (Y3 + 1.2 M sucrose) and cultured in regeneration medium. The experimental design was completely randomized in a 2x2 factorial scheme (vitrification solutions per exposure times), with five replicates per treatment. Data were compared by the Tukey's test at 5% probability. Significant differences were observed in the callogenesis percentage for the solutions x exposure time interaction for non-cryopreserved cultures (-NL) and for exposure time after cryopreservation (+NL). PVS2 and PVS3 combined with 15 minutes of exposure promoted the highest callus formation (70 and 100%, respectively) in control cultures. The exposure time of 30 min, regardless of vitrification solution, resulted in 30% embryogenic callus formation after cryopreservation. These results contributed to the long-term conservation of coconut palm.

RESUMO: O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito das soluções de vitrificação e do tempo de exposição na criopreservação de plúmulas de coqueiro anão verde do Brasil de Jiqui (BGD), pela técnica de vitrificação em gotas. Os explantes foram excisados de frutos maduros oriundos do Banco de Germoplasma Ativo de Embrapa Tabuleiros Costeiros, Sergipe, Brasil. Os embriões foram desinfestados e as plúmulas, após a excisão, pré-cultivadas durante 72 horas em meio de cultura Y3 suplementado com sacarose 0,6 e 2,2 g L-1 Gelrite®. As plúmulas foram expostas em soluções de PVS2 e PVS3 durante 15 e 30 minutos, e rapidamente imersas em nitrogênio líquido (-196 ºC). Após a criopreservação, foram descongeladas na solução de meio de cultura Y3 com 1,2 M de sacarose, e cultivadas em meio de regeneração. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 2x2 (soluções de vitrificação x tempos de exposição), com cinco repetições por tratamento. Os dados foram comparados pelo teste de Tukey à probabilidade de 5%. Observaram-se diferenças significativas na porcentagem de calogênese para a interação entre soluções e tempo de exposição para as culturas não criopreservadas (-NL), e para o tempo de exposição após a criopreservação (+NL). O PVS2 e o PVS3 combinados com 15 minutos promoveram a maior formação de calo (70 e 100%, respectivamente) nas culturas de controle. O tempo de exposição de 30 min, independente da solução de vitrificação, promoveu 30% da formação de calos embriogênicos após a criopreservação. Estes resultados contribuem para a conservação em longo prazo do coqueiro.

Biochemical, physiological and growth changes in response to in vitro salinity in sugarcane / Alterações bioquímicas, fisiológicas e de crescimento em resposta à salinidade in vitro em cana-de-açúcar

Abiotic stresses in plants have aroused great research interest, unceasingly seeking for more productive cultivars under unfavorable cultivation conditions. Water deficiency and soil salinity are the most studied aspects, due to their strong impact on the growth and productivity of plants. The objective of this study was to evaluate accessions of different sugarcane species (Saccharum spp., S. robustum, S. officinarum) regarding tolerance to in vitrosalinity, from changes in physiological, anatomical, biochemical and biometric parameters, to assist in breeding programs. To this end, shoots were used, grown on Murashige and Skoog medium, supplemented with 2% of sucrose and 4 g.L-1Phytagel, in the presence of five concentrations 0, 50, 100, 150, 200 mM NaCl. Shoots length, roots length, shoots number, roots number, fresh weight, dry weight, proline content in leaves, total chlorophyll content, and morphological changes to the leaf tissue were analyzed. The in vitro growth of accessions Saccharum robustum, Saccharum spp. and Saccharum officinarum are affected by salinity induced by NaCl. The proline accumulation and chlorophyll decrease are intensified in Saccharum spp., in addition to changes in cell's anatomy, characterized as more sensitive to salt.(AU)

Os estresses abióticos em plantas têm despertado grande interesse da pesquisa, que tem buscado incessantemente por cultivares mais produtivas sob condições desfavoráveis de cultivo. A deficiência hídrica e a salinidade do solo são os mais estudados, em razão de seu forte impacto sobre o crescimento e a produtividade das plantas. O objetivo deste estudo foi avaliar acessos de diferentes espécies de cana-de-açúcar (Saccharum robustum, Saccharum spp., S. officinarum), quanto a tolerância à salinidade in vitro, a partir de alterações nos parâmetros fisiológicos, anatômicos, bioquímicos e biométricos, para auxiliar em futuros programas de melhoramento. Para tanto foram utilizadas brotações, cultivadas em meio Murashige e Skoog, suplementado com 2% de sacarose e 4 g.L-1 de Phytagel, na presença de cinco concentrações 0, 50, 100, 150, 200 mM de NaCl. Comprimento das brotações e da raiz, número de brotações e de raízes, peso fresco, peso seco, teor de prolina nas folhas, conteúdo de clorofila total e alterações morfológicas dos tecidos foliares foram analisados. O crescimento in vitro dos acessos Saccharum robustum, Saccharum spp. e Saccharum officinarum é afetado pela salinidade induzida por NaCl. O acúmulo de prolina e decréscimo de clorofila é intensificado em Saccharumspp., além de mudança na anatomia de células, caracterizando-se como mais sensível ao sal.(AU)

Induction and growth curve of calli from leaf and nodal explants of genipap / Indução e curva de crescimento de calos obtidos de explantes foliares e nodais de jenipapeiro

The aim of this study was to determine the effect of the auxin 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic) in calli formation from leaf and nodal segments of genipap and to characterize its growth curve. Explants obtained from shoots previously established from in vitro seedlings were used for calli induction. The experimental design was completely randomized in a 3x5x2 factorial with three accessions (NB, SA, SAL), five concentrations of 2,4-D (0.0; 2.0; 4.0, 6.0 or 8.0 mg L-1) and two times of measurement for calli fresh weight (30 and 60 days). There was callus formation in all treatments tested. It was observed that the best response for callus induction from leaf segments was with 2.0 mg L-1 of 2,4-D. For the nodal segment, the response among the accessions was different due to 2,4-D concentrations. The growth curve was plotted according to the fresh weight of callus obtained at intervals of 10 days up to 60 days. Through the established growth curve, the nodal-derived calli from accession SA should be transferred to a new medium, after 40 days of culture.

O objetivo desse trabalho foi determinar o efeito da auxina 2,4-D (ácido diclorofenoxiacético) na calogênese de segmentos foliar e nodal de jenipapeiro e caracterizar sua curva de crescimento. Explantes obtidos de brotações pré-estabelecidas a partir de plântulas in vitro foram utilizados na indução de calos. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 3x5x2, com três acessos (NB, SA e SAL), cinco concentrações de 2,4-D (0,0; 2,0; 4,0; 6,0 ou 8,0 mg L-1) e dois tempos de avaliação (30 e 60 dias) da massa fresca de calos. Houve formação de calos em todos os tratamentos testados. Observou-se que a melhor resposta de indução ocorreu na concentração de 2,0 mg L-1 para calos oriundos de segmentos foliares. Para o segmento nodal a resposta entre os acessos foi diferenciada em função das concentrações de 2,4-D. A curva de crescimento foi plotada a partir da massa fresca dos calos obtida em intervalos de 10 dias até os 60 dias. Através da curva de crescimento estabelecida, os calos derivados de segmentos nodais do acesso SA devem ser transferidos para um novo meio de cultura, 40 dias após à inoculação.

Physicochemical characterization of banana fruit by univariate and multivariate procedures / Caracterização físico-química de frutos de bananeira por procedimentos uni e multivariados

Breeding genotypes need to be characterized and evaluated in different soil and climatic conditions. There are few studies on association between characters evaluated and their contribution to banana genetic diversity, being essential to guide genetic breeding programs. This study aimed to evaluate the physicochemical characters of banana genotypes, to estimate associations between characters, to determine the relative importance of characters to study on genetic dissimilarity, and to indicate new genotypes to coastal plain region of Sergipe. Fruits from thirteen genotypes were used: Prata (FHIA-18, BRS Platina, PV94-01, BRS Garantida, YB42-47, Pacovan, and Prata Anã), Maçã (BRS Princesa, BRS Tropical, and Maçã), Ibota (Caipira), Gros Michel (Bucaneiro), and Mysore (Thap Maeo). The experimental design was randomized blocks, with thirteen genotypes and three replications. There is physicochemical variability of fruits between genotypes of same genomic group and subgroup, and between hybrids originated from same progenitor. Content of total sugars has greater contribution to genetic diversity among the genotypes, followed by fruit mass and pulp mass, and starch content in two cycles. Associations between fruit length, fruit diameter, and fruit mass and pulp mass in two production cycles based on phenotypic correlation are highly significant. Hybrids FHIA-18, PA94-01, YB42-47, and BRS Tropical, BRS Princesa, and Bucaneiro cultivars are promising for recommendation on coastal plain regions.

Genótipos melhorados necessitam ser caracterizados e avaliados em diferentes condições edafoclimáticas. Existem poucos estudos sobre a associação entre os caracteres avaliados e sua contribuição para a diversidade genética da banana, sendo imprescindíveis para orientar programas de melhoramento genético. O objetivo desse trabalho foi avaliar os caracteres físico-químicos de frutos de genótipos de bananeira, estimar as associações entre caracteres, determinar a importância relativa dos caracteres para o estudo da dissimilaridade genética e indicar novos genótipos para a região de Tabuleiros Costeiros de Sergipe. Foram utilizados frutos de treze genótipos: tipo Prata (FHIA-18, BRS Platina, PV94-01, BRS Garantida, YB42-47, Pacovan e Prata-Anã), Maçã (BRS Princesa, BRS Tropical e Maçã), Ibota (Caipira), Gros Michel (Bucaneiro) e o Mysore (Thap Maeo). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com treze genótipos e três repetições. Existe variabilidade físico-química dos frutos entre os genótipos do mesmo grupo genômico e subgrupo, e entre híbridos originados da mesma genitora. O teor de açúcares totais apresenta maior contribuição para a diversidade genética entre os genótipos, seguido da massa do fruto com e sem casca e teor de amido nos dois ciclos. As associações entre comprimento do fruto, o diâmetro, massa do fruto e da polpa nos dois ciclos de produção com base na correlação fenotípica são altamente significativas. Os híbridos FHIA-18, PA94-01, YB42-47 e as cultivares BRS Tropical, BRS Princesa e Bucaneiro são promissores para recomendação nos Tabuleiros Costeiros.

Characterization of trees, fruits and genetic diversity in natural populations of mangaba / Caracterização de árvores, frutos e diversidade genética em populações naturais de mangaba

ABSTRACT The state of Sergipe is the largest mangaba producer, which is a fruit native to Brazil, and has cultural, social and economic importance in its area of occurrence. It is an endangered species due to human actions, and despite its economic potential, there are still no commercial plantations. The study was carried out in order to characterize trees, fruits and the genetic diversity of natural populations of mangaba in Sergipe, Brazil. Fruits from Abaís Beach/Estância (AB) presented, on average, twice the vitamin C content (414.81 mg of vit. C/100g), when compared with the others. The use of ISSR primers was efficient in estimating the genetic similarity of populations. The primers clustered the populations of mangaba according to their origin, which indicates the genetic diversity of mangaba and their isolation. The results can be used to guide the selection of individuals in situ and ex situ conservation actions of these genetic resources.

RESUMO O Estado de Sergipe é o maior produtor de mangaba, fruta nativa do Brasil e de importância cultural, social e econômica nas áreas de ocorrência. Encontra-se em risco de extinção devido a ações antrópicas, e apesar de seu potencial econômico, ainda não existem plantios comerciais da espécie. O trabalho foi desenvolvido com o objetivo de caracterizar árvores, frutos e a diversidade genética de populações naturais de mangabeira em Sergipe, Brasil. Frutos oriundos de Abaís/Estância (AB) apresentam em média o dobro do conteúdo de vitamina C (414.81 mg de vit. C/100g) dos demais. O uso de primers ISSR foi eficiente para estimar a similaridade genética das populações, sendo agrupados de acordo com sua origem, o que indica a diversidade genética destas mangabeiras, e seu isolamento. Os resultados poderão ser usados para direcionar a seleção de indivíduos em ações de conservação desses recursos genéticos, in situ e ex situ.

In vitro morphogenic response from zygotic embryos of Genipa americana / Resposta morfogênica in vitro de embriões zigóticos de Genipa americana

ABSTRACT: The aim of this study was to evaluate the in vitro morphogenic potential of genipap (Genipa americana L.) zygotic embryos. Seeds obtained from ripe fruits had their zygotic embryos excised and inoculated in MS medium with 4.44µM of 6-benzylaminopurine (BAP) and supplemented with 0.0; 1.07; 2.14 and 3.21µM of naphthalene acetic acid (NAA). The potential of explants regeneration and the shoot length and number of leaves in plantlets were evaluated. The in vitro regeneration of genipap is possible from the conversion of zygotic embryos in a MS medium with 4.44µM BAP supplemented with 3.21µM NAA.

RESUMO: O objetivo do trabalho foi avaliar o potencial morfogênico in vitro de embriões zigóticos de jenipapeiro (Genipa americana L.). Sementes obtidas de frutos tiveram seus embriões zigóticos excisados e inoculados em meio MS com 4,44µM de 6-benzilaminopurina (BAP) suplementado com 0,0; 1,07; 2,14 e 3,21µM de ácido naftaleno acético (ANA). O potencial de regeneração dos explantes e o comprimento da parte aérea e o número de folhas nas plântulas formadas foi avaliado. Observou-se que é possível a regeneração in vitro de jenipapeiro a partir da conversão de embriões zigóticos em meio MS com 4,44µM de BAP, suplementado com 3,21µM de ANA.

Encapsulamento, crioproteção e desidratação na capacidade regenerativa de ápices caulinares de Genipa americana / Encapsulation, dehydration and cryoprotection in regenerative capacity of shoot apices of Genipa americana

Genipa americana (jenipapeiro) é uma essência florestal pertencente à família Rubiaceae, que apresenta importância econômica e ambiental, sendo valorizada para produção de alimentos, na recuperação de áreas degradadas, na composição em áreas de preservação permanentes e em sistemas agroflorestais. Objetivou-se avaliar o efeito de diferentes tempos de desidratação em câmara de fluxo laminar e tempos de imersão em solução crioprotetora (MS+0,5M de sacarose) na capacidade regenerativa de ápices caulinares da espécie para estabelecimento de futuros protocolos de criopreservação. Os ápices caulinares foram obtidos de plântulas, acesso Oiteiros, germinadas e cultivadas in vitro. Os explantes foram submetidos ao encapsulamento e a diferentes tempos de imersão em solução crioprotetora e tempos de desidratação em câmara de fluxo laminar. A crioproteção e a desidratação não alteram a viabilidade dos ápices caulinares de jenipapeiro encapsulados ou não encapsulados. A imersão por 24 horas em solução crioprotetora e a desidratação em câmara de fluxo laminar por 2 horas apresentam potencial para uso em futuros trabalhos de criopreservação por encapsulamento-desidratação.

Genipa americana (genipap) is a forest species belonging to the Rubiaceae family that has economic and environmental importance, being valued for food production, recuperation of degraded areas, in the composition in areas of permanent preservation and agroforestry. The objective of this research was to evaluate the effect of different times of dehydration in laminar flow cab and immersion time in cryoprotecting solution (MS+0.5M sucrose) on the regenerative capacity of shoot apices for establishing future cryopreservation protocols. The shoot apices were obtained from seedlings, of Oiteiros accession, germinated and cultured in vitro. Explants were subjected to encapsulation and different exposure times in cryoprotecting solution and dehydration in a laminar flow cab. The cryoprotection and dehydration does not modify the viability of the shoot apices of genipap encapsulated or unencapsulated. Immersion for 24 hours in cryoprotecting solution and the dehydration in a laminar flow cab by 2 hours have potential for use in future studies of cryopreservation by encapsulation-dehydration.

In vitro germination and acclimatization of cambui tree type seedlings / Germinação in vitro e aclimatização de tipos de cambuizeiro

There are few reports in literature on the in vitro behavior of cambui tree (Myrciaria tenella O. Berg) and acclimatization conditions. The aim of this study was to evaluate the effect of culture media on in vitro germination and the effect of different substrates on the acclimatization of two Myrciaria tenella types. The study was carried out at the Embrapa Tabuleiros Costeiros Laboratory of Plant Tissue Culture, Aracaju, SE. Seeds were extracted from fruits of two Myrciaria tenella types: Orange and Purple Types. The seeds were inoculated in the following culture media: T1 - MS medium + 30g L -1 sucrose, T2 - 1/2 MS medium + 15g L -1 sucrose and T3 - control without MS salts. To study the effect of substrates on acclimatization, seedlings were transferred to plastic containers with capacity of 300cm 3 containing the following sterilized substrates: S1 - soil and powdered coconut husk - SPC (1:1 by volume); S2 - soil, washed sand and powdered coconut husk - SAPC (1:1:1 by volume) and S3 - Biomix (r) commercial substrate - SC. The medium without MS salts promoted 100% in vitro germination and 1/2 MS medium greater development of seedlings. All substrates studied are suitable for acclimatization of seedlings germinated in vitro. Myrciaria tenella of yellow type showed greater vigor during acclimatization. .

São poucos os relatos na literatura sobre estudos do comportamento do cambuizeiro (Myrciaria tenella O. Berg) in vitro e condições de aclimatação. O objetivo do trabalho foi de avaliar o efeito de meios de cultura na germinação in vitro e o efeito de diferentes substratos na aclimatação de tipos de cambuizeiros. O estudo foi realizado no Laboratório de Cultura de Tecidos de Plantas da Embrapa Tabuleiros Costeiros, Aracaju, SE. Foram utilizadas sementes extraídas de frutos de dois tipos de cambuizeiros: Tipo Laranja e Tipo Roxo. Para o estudo de meios para a germinação, as sementes foram inoculadas nos seguintes meios de cultura: T1 -meio de MS + 30g L -1 de sacarose, T2 - meio 1/2 MS + 15g L -1 de sacarose e T3-testemunha sem sais MS. Para o estudo do efeito de substratos na aclimatação, as plântulas foram transferidas para recipientes plásticos com capacidade de 300cm 3 , contendo os seguintes substratos esterilizados: S1 - solo e pó de casca de coco seco - SPC (1:1, em volume); S2 -solo, areia lavada e pó de casca de coco seco - SAPC (1:1:1, em volume); e S3-substrato comercial Biomix (r) - SC. O meio sem sais MS proporciona 100% porcentagem de germinação in vitro e o meio 1/2 MS maior desenvolvimento em altura de plântulas. Todos os substratos estudados são adequados para aclimatação de plântulas germinadas in vitro. O cambuizeiro do tipo Amarelo apresenta maior vigor na aclimatação. .

Genetic variability in physic nuts cultivated in Northeastern Brazil / Variabilidade genética de pinhão manso cultivado no Nordeste do Brasil

This research had as objective to characterize genetically individuals of physic nut cultivated in experimental areas in Sergipe, Brazil by means of RAPD molecular markers. Leaves of 40 individuals were collected and DNA was isolated using CTAB 2% method. Were used 30 primers RAPD for DNA amplification, and this data was used to estimate the genetic similarity among the pairs of individuals, using Jaccard coefficient, and group them out for the UPGMA method. Also, the genetic structure and diversity of the populations were assessed using AMOVA. Of the 100 fragments generated, 29 of were polymorphic. A similarity average of 0.54 among the individuals was found and the amplitude similarities varied from 0.18 to 1.00. One of them (U5) was unit clusters and formed by the most divergent individuals. AMOVA indicated that there is more variation within (63%) the population. In conclusion, it was possible verify genetic variability in physic nut using RAPD markers at these experimental areas.

O trabalho teve como objetivo caracterizar genótipos de pinhão manso cultivados em áreas experimentais do Estado de Sergipe no Brasil, por meio de marcadores moleculares RAPD. Foi utilizada a metodologia CTBA 2% para extração do DNA de 40 genótipos e para a amplificação do DNA foram utilizados 30 primers RAPD. Os dados foram utilizados para estimar a similaridade genética entre pares de genótipos, usando o coeficiente de Jaccard e o método UPGMA para agrupamento e avaliação da estrutura genética e diversidade de populações usando AMOVA. Fragmentos (100) foram gerados, sendo 29 polimórficos. A similaridade encontrada foi de 0,54 entre genótipos, sendo que a amplitude variou de 0,18 a 1,00. O genótipo U5 foi o mais divergente, agrupado isoladamente dos demais. A AMOVA indicou que a maior variação é encontrada dentro da população (63%). É possível verificar a variabilidade genética em pinhão manso usando marcadores RAPD nas áreas experimentais estudadas.

Identificação de marcas moleculares associadas à ausência de sementes em videira / Identification of molecular markers associated to the absence of seeds in grapevine

A ausência de sementes tem sido uma característica bastante exigida pelos consumidores de uvas de mesa. O objetivo deste trabalho foi identificar marcas moleculares associadas à ausência de sementes, utilizando as técnicas RAPD e fAFLP. Foram utilizadas folhas jovens de 19 cultivares. Na análise RAPD 30, iniciadores possibilitaram amplificação de todas as amostras, produzindo 392 bandas polimórficas. Foi possível encontrar uma marca específica para a ausência de sementes, utilizando o iniciador UBC 443, que poderá futuramente ser utilizado para o desenvolvimento de marcadores SCAR, possibilitando a criação de um teste de identificação rápida e precoce de apirenia em videira. A análise fAFLP proporcionou a visualização de um dendrograma com grupos específicos de cultivares com sementes, sem sementes e porta enxertos.

Seedless has been an important characteristic of table grapes required by consumers. The objective was to identify molecular markers associated to seedless, by RAPD and fAFLP techniques with young leaves samples of 19 cultivars. Thirty primers were used for RAPD analysis, producing a total of 337 polymorphic bands. It was also to find a specific mark for seedless, using UBC 443 primer. This mark would be transformed in a scar marker, making possible the early identification of seedless grape possible. The fAFLP analysis provided a visualization of a dendrogram with specific groups, separated in three different cultivars: with seeds, without seeds and the rootstocks.