Endoreduplication in floral structure, vegetative and fruits of red pitaya with white pulp / Endorreduplicação em estrutura floral, vegetativa e frutos de pitaya vermelha de polpa branca

Endoreduplication is the change of cellular cycle that result DNA duplication without cell division and could result endopolyploid cells. This phenomenon is common in plants and animals and considered as evaluative strategy. Although endoreduplication reported in various plant species, the information about these phenomena in red pitaya is rare. Therefore, this work was done with the objective of studying the endoreduplication in Hylocereus undatus Haw. using flow cytometry analysis. In this study were used the tissue from the flower structure, fruits, roots, cladode, and thorns of the pitaya plant.To determine the DNA content approximately 50 mg the sample of each treatment with Pisum sativum (the internal standard reference) were grind in plate of petri dishes contained 1 mL of cold Marie buffer to release the nucleus.The nuclear suspension was filtered through 50 µm mesh. The nucleuses were colored with 25 µL of 1 mg/L mL of propidium iodide. For each treatment, three samples of 10 thousand nucleuses were analyzed in cytometry Facscalibur (Becton Dickinson). The content of nuclear DNA (pg) was estimated as the ratio between fluorescence intensity of the G1 nucleus of the standard and the G1nucleus of the sample multiplied by the quantity of DNA of the internal reference. In conclusion, the endoreduplication occurred in all part of the plants analyzed except in the aculeus and the roots. The analysis evidenced different index of DNA content in the tissues analyzed being observed up to four different ploidy levels. The phenomena of endoreduplication occurs in all parts of the plant analyzed except in aculeus and roots.

A endorreduplicação é uma alteração do ciclo celular, ocorrendo a replicação do DNA sem a divisão celular, podendo resultar em células endopoliploides. É um fenômeno comum em plantas e animais, sendo considerada uma estratégia evolutiva. Embora a endorreduplicação seja relatada em diversas espécies de plantas, as informações sobre este fenomeno em pitaia vermelha são escassas. Assim, objetivou-se com este trabalho estudar a endorreduplicação em Hylocereus undatus Haw. pela técnica de citometria de fluxo. Foram analisados tecidos de estruturas florais, de frutos, raiz, cladódio e acúleos de plantas de pitaia. Para a determinação do conteúdo de DNA, aproximadamente 50 mg de amostra de cada tratamento, juntamente com Pisum sativum (padrão de referência interno) foram triturados em placa de Petri contendo 1 mL de tampão Marie gelado para a liberação dos núcleos. A suspensão de núcleos foi filtrada através de malha de 50 µm. Os núcleos foram corados com 25 µL de solução de 1 mg/1 mL de iodeto de propídeo para cada amostra. Para cada tratamento, três amostras de 10 mil núcleos foram analisadas em citômetro Facscalibur (Becton Dickinson). O conteúdo de DNA nuclear (pg) foi estimado utilizando-se a razão entre as intensidades de fluorescência dos núcleos G1 do padrão de referência e dos núcleos G1 da amostra, multiplicando-se esta razão pela quantidade de DNA do padrão de referência. Conclui-se que a endorreduplicação ocorre em todas as partes da planta analisada, exceto no acúleo e na raiz. As análises evidenciam diferentes índices de conteúdo de DNA nos tecidos, sendo observados até quatro diferentes níveis de ploidia. O fenômeno da endorreduplicação ocorreu em todas as partes da planta analisadas, exceto nos acúleos e raízes.

Artificial pollination and fruit quality in red pitaya / Polinização artificial e qualidade de fruto em pitaia vermelha

Native of the Americas, pitaya is currently a fruit bearing plant in expansion in the domestic and international market and is an alternative source of revenue for small and large farmers. As some studies show the lack of efficiency of natural pollinators in fructification in pitaya, the purpose of this study was to evaluate the efficiency of manual self-pollination and of manual cross pollination in Hylocereus undatus in two periods of pollination. The experiment was carried out in the orchard of the Universidade Federal de Lavras (Federal University of Lavras) in a completely randomized design with a 2 x 2 factorial arrangement (two types of pollination and two flowering periods) with 15 replications, with one flower per replication. The flowers were bagged, emasculated and pollinated manually. The percentage of fruit set , longitudinal and transversal diameter of the fruit, mass of the fruit, pulp and peel, thickness of the peel, soluble solids contents, pH, titratable acidity, ratio (soluble solids:titratable acidity), number of seeds per fruit and seed germination were evaluated. It may be concluded that pollination in red pitaya with its own pollen allows fructification. Flowers pollinated in Apr. result in fruit with physical characteristics superior to the fruit generated by pollination in Jan.

Nativa das Américas, a pitaia é atualmente uma frutífera em expansão no mercado nacional e internacional, sendo uma alternativa de renda aos pequenos e grandes produtores. Como alguns estudos demonstram a ineficiência de polinizadores naturais na frutificação da pitaia, realizou-se este trabalho objetivando-se estudar a eficiência da autopolinização manual e da polinização manual cruzada em Hylocereus undatus, em duas épocas. O experimento foi instalado no pomar da Universidade Federal de Lavras, em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 2 (dois tipo de polinização e duas épocas de florescimento), com 15 repetições, sendo um flor por repetição. As flores foram ensacadas, emasculadas e polinizadas manualmente. Foram avaliadas a percentagem de pegamento dos frutos, diâmetro longitudinal e transversal dos frutos, massa de fruto, polpa e casca, espessura de casca, teores de sólidos solúveis, pH, acidez titulável, ratio (sólidos solúveis:acidez titulável), número de sementes por fruto e germinação das sementes. Concluiu-se que a polinização em pitaia vermelha com o próprio pólen permite a frutificação. Flores polinizadas em abril resultam em frutos com características físicas superiores aos frutos gerados em janeiro.

Micropropagação e endorreduplicação em pitaya vermelha / Micropropagation and endoreduplication in red pitaya

A micropropagação facilita a obtenção de mudas de mudas de pitaya, Hylocereus undatus Haw; porém, pode propiciar alterações genéticas, como a polissomatia, endopoliploidia ou endorreduplicação. Neste trabalho, objetivou-se desenvolver protocolo para micropropagação e verificar a endorreduplicação em pitaya vermelha. Cladódios de pitaya foram micropropagados em meio de cultura MS, com 0,1 mg L-1 de ANA, acrescido de BAP e cinetina, nas dosagens 0, 1, 5 e 10 mg L-1, sendo o meio MS sem reguladores de crescimento utilizado como tratamento controle. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado em fatorial 2x8 (ausência e presença de luz e 8 diferentes meios de cultura), totalizando 16 tratamentos, sendo 4 repetições de 3 explantes. O experimento foi conduzido na presença e ausência de luz em sala de crescimento a 25 ± 2ºC, irradiância média de 42 W m-2 e fotoperíodo de 16 horas, por 120 dias. A análise de citometria de fluxo foi utilizada em 3 explantes por tratamento. Amostras de cladódios, juntamente com o padrão interno (ervilha) foram triturados com 1 mL de tampão de extração LB01 e 25 mL de iodeto de propídeo, analisados em citômetro de fluxo. Os explantes submetidos à ausência de luz não responderam aos tratamentos. O meio de cultura que proporciona melhor crescimento e desenvolvimento in vitro é o MS acrescido de 0,1 mg L-1 de ANA e BAP ou cinetina nas concentrações de 1 ou 5 mg L-1. O meio de cultura que proporciona aos explantes maior variação na quantidade de DNA é MS com 10 mg L-1 de BAP e 0,1 mg L-1 de ANA. O fenômeno da endorreduplicação é observado em todos os tratamentos analisados.

Micropropagation makes the obtaining of seedlings of red pitaya easier, but, it can cause genetic mutations such as polysomaty, endopolyploidy or endoreduplication. In this work, it was aimed to develop a protocol for micropropagation and check the endoreduplication in red pitaya. Pitaya cladodes were micropropagated im MS culture medium with 0.1 mg L-1 of ANA added of BAP and kinetin at the dosages of 0, 1, 5 and 10 mg L-1, the MS medium without any growth regulators being used as the control treatment. The experimental design utilized was the completely randomized in factorial 2 x 8 (absence and presence of light and 8 different culture media), amounting to 16 treatments, namely, 4 replications of 3 explants. The experiment was conducted in the presence and absence of light in a growth room at 25 ± 2 ºC, average irradiance of 42W m-2 and photoperiod of 16 hours for 120 days. The flow cytometry analysis was utilized on three explants per treatment. Cladode samples, along with the internal pattern (pea) were ground with 1 ml of extraction buffer LB 01 and 25 mL of propide iodide, analyzed in flow cytometer. The explants submitted to the absence of light did not respond to the treatments. The culture medium which brings about the best in vitro growth and development is the MS added of 0.1 mg L-1 of ANA and BAP or kinetin at the concentrations of 1 or 0.5 mg L-1. The culture medium which provides to the explants greatest variation in the amount of DNA is MS with 10 mg L-1 of BAP and 0.1 mg L-1 of ANA. The phenomenon of endoreduplication is found in all the treatments investigated.