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.

Proline synthesis and physiological response of cassava genotypes under in vitro salinity / Síntese de prolina e resposta fisiológica de genótipos de mandioca sob salinidade in vitro

ABSTRACT: The objective of this research was to evaluate the proline synthesis and physiological response of cassava genotypes which were micro propagated and induced to salinity stress in vitro. Micro cuttings of approximately 1.0cm long with a single bud of genotypes TBRS Tapioqueira, BRS Verdinha and Lagoão which were previously established in vitro were inoculated in a MS medium containing different concentrations of NaCl (0; 25; 50; 75; 100mM) and were analyzed after 90th day for: number of roots, number of leaves and shoot dry mass. The proline content of BRS Tapioqueira and Lagoão was assessed at 30th, 60th and 90th day. There was no analysis of proline of the variety Verdinha because of the contamination of the explants. The experimental design was completely randomized in double factorial scheme (3 genotypes x 5 salt treatments), with seven repetitions for growth variables. For comparing proline content, completely randomized design was used in a plot subdivided in time, with genotype and NaCl factors in plot and time in subplot, with two repetitions. For r time and genotypes Tukey test (P<0,05) was used and for NaCl levels regression test (P<0,05). Salinity affected the growth of all varieties; although, BRS Tapioqueira and BRS Verdinha were less affected by induced salt stress. There was an increase in the accumulation of proline from the salt increment, this synthesis of proline being a biochemical indicator of salt stress in cassava plants cultivated in vitro.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi avaliar a síntese de prolina e respostas fisiológicas de variedades de mandioca micropropagadas e induzidas ao estresse salino in vitro. Microestacas das variedades BRS Tapioqueira, BRS Verdinha e Lagoão previamente estabelecidas in vitro foram inoculadas em meio MS com diferentes concentrações de NaCl (0; 25; 50; 75; 100mM) e aos 90 dias foram analisados: número de raiz, número de folhas e massa seca de parte aérea. O teor de prolina das variedades BRS Tapioqueira e Lagoão foi analisado aos 30, 60 e 90 dias. Não houve análise de prolina da variedade Verdinha por causa da contaminação dos explantes. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 genótipos x 5 tratamentos salinos, com sete repetições para as variáveis de crescimento. Para o conteúdo de prolina foi considerado inteiramente casualizado subdividido no tempo, com genótipos e NaCl na parcela e o tempo na subparcela e duas repetições. Para os fatores variedade e tempo, foi utilizado o teste de Tukey (P<0,05) e para tratamentos salinos, teste de Regressão (P<0,05). A salinidade afetou o crescimento de todas as variedades, porém BRS Tapioqueira e BRS Verdinha mostraram-se menos afetadas pelo estresse salino induzido. Houve aumento no acúmulo de prolina a partir do incremento de sal, sendo então este, um indicador bioquímico de estresse salino em plantas de mandioca cultivadas in vitro.

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.

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.