Culture medium and inoculation methodology for the study of soft root rot caused by Phytopythium sp / Meio de cultura e metodologia de inoculação para o estudo da podridão mole de raízes causada por Phytopythium sp

ABSTRACT: Cassava (Manihot esculenta Crantz) is an important crop in Brazil and Pará is the major producer of roots. High temperature and humidity of tropical regions favor the development of various diseases, among them the cassava root rot. The objective of this study was to evaluate the effect of luminosity and culture medium on the mycelial growth and sporulation of Phytopythium sp. associated with different methods of inoculation on cassava roots. In vitro tests for pathogen growth were established in a 2 x 6 factorial design (luminosity x culture medium) with five replicates and the means were compared by t test (P≤0.05). The culture medium containing sweet cassava root produced greater mycelial development and higher pathogen sporulation and it was the most suitable medium for pathogen culture. The culture under absence of light generated better mycelial growth than culture under 12 hour of light. Regarding the type of inoculation, the response was better when deeper injuries were induced.

RESUMO: A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é uma importante cultura para o Brasil, onde o Pará é o principal produtor de raízes. Regiões tropicais com alta umidade e temperatura favorecem o desenvolvimento de diversas doenças, como as podridões de raiz. O presente estudo tem como objetivo avaliar o efeito da luminosidade e de meios de cultura no crescimento micelial e na esporulação de Phytopythium sp. e analisar métodos de inoculação do patógeno em raízes de mandioca destacadas. Os ensaios in vitro foram instalados em esquema fatorial 2x6 (luminosidade x meio de cultura), com cinco repetições e as médias comparadas pelo teste t (p≤0,05). O meio de cultura contendo raiz de mandioca mansa proporcionou maior desenvolvimento micelial e maior esporulação do patógeno e é o mais adequado para o cultivo do patógeno. O cultivo sob ausência de luz gerou melhor crescimento micelial do que o cultivo sob 12 horas de luz. Quanto ao tipo de inoculação, a resposta foi melhor nas raízes que obtiveram ferimentos mais profundos.

Molecular characterization of progenies of bacurizeiro ( Platonia insignis ) from Marajó Island, northeastern Amazon / Caracterização molecular de progênies de bacurizeiro ( Platonia insignis ) da Ilha de Marajó, nordeste da Amazônia

ABSTRACT The bacurizeiro (Platonia insignis Mart.) is a tree native to the Amazon whose fruit is much used in the gastronomy in the North and Northeast regions of Brazil. Due to its great economic potential for these regions, the species is being conserved in germplasm banks to support genetic breeding programs. The aim of this work was the molecular characterization of P. insignis accessions belonging to the germplasm bank of the Embrapa Eastern Amazon research unit using ISSR (Inter Simple Sequence Repeat) markers. Seventy-eight accessions of P. insignis belonging to 16 progenies were sampled in two different localities on Marajó Island, state of Pará, Brazil. Among the 16 progenies, seven were collected in Soure and nine in Salvaterra. The 78 accessions were genotyped with 23 pre-selected primers. We obtained 121 amplified products, of which 54 were polymorphic. The most polymorphic primers were UBC 834, UBC 899 and UBC 900. Primers UBC810 and UBC884 did not amplify polymorphic bands. Forty-nine markers out of 54 were selected for genetic analyses. AMOVA within and among progenies showed low genetic differentiation (ΦPT = 0.064, P<0.001) with higher diversity within progenies (96%), low genetic differentiation among sampling localities (ΦPT = 0.025, P<0.013), and higher diversity within (98%) than among localities. Clustering by UPGMA based on Jaccard similarities among pairs of accessions did not separate genotypes according to progeny or sampling localitiy. We recommend that new germplasm surveys consider a greater sampling effort within sampling localitites.

RESUMO O bacurizeiro (Platonia insignis Mart.) é uma espécie frutífera nativa da Amazônia muito utilizada na cultura alimentar nas regiões Norte e Nordeste do Brasil. Devido a seu grande potencial econômico regional, a espécie vem sendo conservada em bancos ativos de germoplasma (BAG) para apoiar programas de melhoramento genético. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi caracterizar molecularmente acessos de P. insignis pertencentes ao BAG da Embrapa Amazônia Oriental por meio de marcadores ISSR (Inter Simple Sequence Repeat). Foram coletados 78 acessos de P. insignis pertencentes a 16 progênies coletadas em dois locais diferentes na Ilha de Marajó, PA. Das 16 progênies, sete foram coletadas em Soure e nove em Salvaterra. Os 78 acessos foram genotipados com 23 primers ISSR pré-selecionados. Obteve-se 121 produtos amplificados, dos quais 54 foram polimórficos. Os primers mais polimórficos foram UBC 834, UBC 899 e UBC 900. Já os primers UBC810 e UBC884 não apresentaram bandas polimórficas. Das 54 marcas, 49 foram selecionadas para as análises genéticas. A AMOVA entre e dentro de progênies identificou baixa diferenciação genética (ΦPT = 0,064, P<0,001) com maior diversidade dentro de progênies (96%), bem como baixa diferenciação genética entre os locais de coleta (ΦPT = 0,025, P<0,013), com maior diversidade dentro (98%) do que entre locais. O agrupamento pelo método UPGMA, com base nas similaridades de Jaccard entre os acessos, não separou as amostras por progênie ou local de coleta. Recomenda-se que novas coletas de germoplasma considerem maior esforço de coleta em cada local amostrado.

Morphoanatomy and histochemistry analyses of cassava roots do not discriminate resistant from susceptible genotypes to soft root rot

A mandioca é uma cultura importante no Brasil e no Norte do país, e a podridão mole da raiz tem afetado a produção. O objetivo deste trabalho foi identificar caracteres morfoanatômicos e histoquímicos da raiz associados à resistência à podridão da raiz. Em áreas sem ocorrência da doença, nove genótipos de mandioca foram testados, quatro resistentes e cinco suscetíveis. A colheita da raiz foi realizada doze meses após o plantio e medidas de espessura do súber, súber e cortex e xilema secundário foram realizadas. Além disso, foram analisados a textura, as camadas de célula do súber, o conteúdo de lignina e os monômeros de lignina da porção súber e cortex. Ainda, testes histoquímicos e microscopia eletrônica de varredura (MEV) das raízes foram realizados. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Scott-Knott (p≤0.05). Os caracteres: espessura de súber e córtex nas porções mediana e proximal, espessura do xilema secundário nas porções mediana e apical, número de camadas de células do súber, espessura do súber e textura da raiz apresentaram diferenças entre os genótipos, mas não associadas à resistência ou suscetibilidade. Não houve diferenças para: elementos de vaso, lignina e monômeros de lignina para os testes histoquímicos com Sudan IV e Lugol. Imagens de MEV apresentaram diferenças entre os genótipos, mas não associadas à resistência ou suscetibilidade. Assim, os caracteres avaliados não podem ser usados na seleção de mandioca com resistência à podridão mole da raiz em programa de melhoramento genético. (AU)

Identification of duplicates of cassava accessions sampled on the North Region of Brazil using microsatellite markers / Identificação de duplicatas em acessos de mandioca coletados na Região Norte do Brasil por meio de marcadores microssatélites

Duplicates are common in germplasm banks and their identification is needed to facilitate germplasm bank management and to reduce maintenance costs. The aim of this work was to identify duplicates of cassava from a germplasm bank in Eastern Amazon, which had been previously characterized both morphological and agronomically. In order to be genotyped with 15 microsatellite loci, 36 accessions were selected. These accessions were classified into 13 groups of similar morpho-agronomical characteristics. All loci were polymorphic, and 75 alleles were identified, with an average of five alleles per loci and HE = 0.66. There were determined 34 pairs of genotypes with identical multiloci profiles and the probability of genetic identity was 1.1x10-12 with probability of exclusion of 99.9999%. Among these duplicates, there are accessions sampled on different years and places, but with different names and accessions with the same name sampled in different places and years. The study identified genotypes that are grown in different places and that have been maintained over the years by local farmers.

Duplicatas costumam ocorrer em bancos de germoplasma e a sua identificação é necessária para facilitar o manejo dos bancos ativos de germoplasma (BAGs) e diminuir custos de manutenção. O objetivo deste trabalho foi identificar duplicatas de mandioca determinadas previamente pela caracterização morfo-agronômica, em um BAG da Amazônia Oriental. Foram selecionados 36 acessos que se agrupavam em 13 grupos de similaridade morfo-agronômica para serem genotipados com 15 locos microssatélites. Todos os locos foram polimórficos, sendo obtidos 75 alelos, com média de cinco alelos por loco e HE = 0,66. Foram encontrados 34 pares de genótipos que apresentaram perfis multilocos idênticos e a probabilidade de identidade genética foi de 1,1x10-12 com probabilidade de exclusão de 99,9999%. Entre essas duplicatas, estão materiais coletados em épocas e locais diferentes, e com diferentes denominações e acessos com o mesmo nome coletados em diferentes locais e anos. O estudo identificou genótipos que vem sendo cultivados em diferentes locais e que vêm sendo mantidos pelos agricultores ao longo dos anos.

Efeito da uréia no alongamento e enraizamento de microplantas de bananeira in vitro / Effect of urea on in vitro growth and rooting of banana microplants

A micropropagação de bananeira (Musa spp.) via ápices caulinares já está bem estabelecida para diversas cultivares. Entretanto, podem ser feitos aperfeiçoamentos nos protocolos visando a obtenção de mudas mais vigorosas. Objetivou-se, neste trabalho, verificar a adição de nitrogênio na forma de uréia em diferentes concentrações (0, 100, 200, 400 e 800 mg L-1), no alongamento e enraizamento de brotos das cultivares Grande Naine, Prata Anã, Maçã e Nanicão. Houve efeito positivo da uréia no crescimento dos explantes, na produção de raízes e de massa seca para a cultivar Maçã, até 200 mg L-1 de uréia. As cultivares Prata Anã e Grande Naine não foram beneficiadas com a adição de uréia, e a concentração de 800 mg L-1 gerou morte das microplantas dessas cultivares e da cultivar Maçã. 'Nanicão' foi mais tolerante às altas concentrações de uréia, e a concentração de 800 mg L-1 foi ótima para seu desenvolvimento. Além disso, a uréia induziu brotações em 'Nanicão' nas concentrações mais baixas.

Banana (Musa spp.) micropropagation via shoot tips has already been established for many cultivars. However, protocol adjustments aiming to obtain more vigorous plants can be made. The aim of this work was to verify the nitrogen addition in the form of urea on different concentrations (0, 100, 200, 400 and 800 mg L-1) on shoot growth and rooting of Grande Naine, Prata Anã, Maçã and Nanicão cultivars. There was a positive urea effect on Maçã shoot growth, dry matter production and rooting up to 200 mg L-1 concentrations. Prata Anã and Grande Naine cultivars were not benefited by urea addition, while 800 mg L-1 concentration lead to death of microplants. However, Nanicão cultivar was more tolerant to higher urea concentrations, and 800 mg L-1 was optimal for its development. Moreover, urea induced shoot growth on 'Nanicão' at lower concentrations.

Concentrações de citocinina e carvão ativado na micropropagação de pimenta-do-reino / Cytokynin concentrations and activated charcoal on black pepper micropropagation

A pimenta-do-reino (Piper nigrum) tem grande importância para a economia do Norte do Brasil. A pimenta-do-reino é propagada principalmente por estaquia que, além de ser pouco eficiente, pode possibilitar a propagação da doença fusariose. Dessa forma, testes para verificar a eficiência da micropropagação são pertinentes. O objetivo do trabalho foi testar concentrações de BAP - 6-benzilaminopurina (0,5, 1,5, 3,0 e 4,5mg L-1) e a adição de carvão ativado a 0,2 por cento ao meio de cultura na micropropagação de pimenta-do-reino. O meio de cultura foi composto de sais e vitaminas de Murashige & Skoog, 3 por cento de sacarose e 8g L-1 de ágar. Foram utilizados como explantes ápices caulinares de plântulas da cultivar "Bragantina" germinadas in vitro. Os tratamentos foram avaliados em esquema fatorial 4x2, em delineamento inteiramente casualizado. Após 45 dias no estabelecimento, foi avaliado o número de brotos, mas não foi observada diferença significativa entre os tratamentos, considerando-se os dois fatores e a interação entre eles. Após 45 dias no primeiro subcultivo, foram avaliados o número de brotos e de explantes (segmentos nodais). A interação entre BAP e carvão ativado teve efeito significativo para número de brotos e de explantes, sendo que o carvão influenciou o efeito das concentrações de BAP. A concentração de 0,5mg L-1 de BAP na ausência de carvão ativado gerou maior número de brotos e de explantes. O carvão ativado não é necessário na fase de proliferação de gemas de pimenta-do-reino da cultivar "Bragantina".

Black pepper (Piper nigrum) has great importance for the Northern Brazil’s economy. Black pepper is mainly propagated by mass propagation, which is not very efficient and may spread fusariosis. Thus, micropropagation efficiency tests are pertinent. The objective of this research paper was to test BAP - 6-benzilaminopurine concentrations (0.5, 1.5, 3.0 and 4.5mg L-1) and activated charcoal at 0.2 percent addition to the culture medium for black pepper’s micropropagation. Culture medium was composed of Murashige & Skoog’s salts and vitamins, 3 percent sucrose and 8g L-1 agar. Shoot tips from Bragantina black pepper seedlings germinated in vitro were used as explants. Treatments were evaluated in a 4x2 factorial scheme in a fully randomized design. Forty-five days after establishment, the number of shoots were evaluated, but there was no significative difference between treatments, considering the two factors and the interaction between them. Forty-five days after the first subculture, the number of shoot and explants (nodal segments) were evaluated. Interaction between BAP and activated charcoal had a significative effect on the number of shoots and explants, however, activated charcoal had an influence on BAP concentrations. The concentration of 0.5mg L-1 generated the highest number of shoots and explants. Activated charcoal is not necessary during the Bragantina black pepper shoot bud proliferation phase.