ABSTRACT
Abstract Bromeliaceae is restricted to the Neotropical region and has a high degree of endemism, which contributes to increased biodiversity because of the diverse morphological characteristics of individuals. In order to develop an in vitro conservation technology to obtain plants for reintroduction, seeds of Vriesea flammea L.B.Sm. were collected, sterilized and germinated in culture medium. The plants obtained were cultured for 180 days in MS medium with different concentrations of mineral nutrients (25 and 50% of nitrogenous salts and macronutrients), and different concentrations of sucrose (20, 30, 40, 50 and 60 g L-1), and then acclimatized for 150 days on commercial substrate. When seeds were sterilized directly, only 4% of them were contaminated, whereas sterilization of capsules resulted in 43.6% contaminated seeds. Germination rates above 80% were recorded. Low concentrations of nitrogenous salts and macronutrients produced greater than 76% survival and promoted greater in vitro plant development than the complete MS medium. The development of the aerial system, root system, fresh mass and photosynthetic pigments were positively related to sucrose concentration in vitro. The highest sucrose concentration also indirectly promoted greater development of the aerial system and fresh mass of acclimatized plants. We established conditions for in vitro cultivation and acclimatization for efficient propagation of V. flammea with a view towards conservation of the species or reestablishment of natural populations.
Resumo Bromeliaceae é restrita à região neotropical, com alto grau de endemismo, que contribui para o aumento da biodiversidade, devido às características morfológicas dos indivíduos. Objetivando desenvolver uma tecnologia in vitro de conservação para obtenção de plantas com vistas à reintrodução, sementes de Vriesea flammea L.B.Sm. foram coletadas, esterilizadas, germinadas em meio de cultura e as plantas obtidas foram cultivadas por 180 dias em meio MS com diferentes concentrações de nutrientes minerais (25 e 50% dos sais nitrogenados e dos macronutrientes), bem como em diferentes concentrações de sacarose (20, 30, 40, 50 e 60 g L-1). Após, as plantas foram aclimatizadas por 150 dias em substrato comercial. Quando da esterilização das sementes, apenas 4% destas contaminaram. Por sua vez, a esterilização de cápsulas resultou em 43,6% de sementes contaminadas. Taxas de germinação superiores a 80% foram registradas. Baixas concentrações dos sais nitrogenados e de macronutrientes proporcionaram sobrevivência superior a 76% e promoveram maior desenvolvimento das plantas in vitro do que o meio MS completo. O desenvolvimento do sistema aéreo, radicular, a massa fresca e pigmentos fotossintéticos apresentaram relação positiva com a concentração de sacarose in vitro. A maior concentração de sacarose também propiciou indiretamente maior desenvolvimento do sistema aéreo e massa fresca das plantas aclimatizadas. Estabelecemos as condições de cultivo in vitro e aclimatização para a eficiente propagação de V. flammea com vistas à conservação da espécie ou reestabelecimento das populações naturais.
Subject(s)
Bromeliaceae , Plant Development , Brazil , Carbon , NutrientsABSTRACT
Abstract Bromeliaceae is restricted to the Neotropical region and has a high degree of endemism, which contributes to increased biodiversity because of the diverse morphological characteristics of individuals. In order to develop an in vitro conservation technology to obtain plants for reintroduction, seeds of Vriesea flammea L.B.Sm. were collected, sterilized and germinated in culture medium. The plants obtained were cultured for 180 days in MS medium with different concentrations of mineral nutrients (25 and 50% of nitrogenous salts and macronutrients), and different concentrations of sucrose (20, 30, 40, 50 and 60 g L-1), and then acclimatized for 150 days on commercial substrate. When seeds were sterilized directly, only 4% of them were contaminated, whereas sterilization of capsules resulted in 43.6% contaminated seeds. Germination rates above 80% were recorded. Low concentrations of nitrogenous salts and macronutrients produced greater than 76% survival and promoted greater in vitro plant development than the complete MS medium. The development of the aerial system, root system, fresh mass and photosynthetic pigments were positively related to sucrose concentration in vitro. The highest sucrose concentration also indirectly promoted greater development of the aerial system and fresh mass of acclimatized plants. We established conditions for in vitro cultivation and acclimatization for efficient propagation of V. flammea with a view towards conservation of the species or reestablishment of natural populations.
Resumo Bromeliaceae é restrita à região neotropical, com alto grau de endemismo, que contribui para o aumento da biodiversidade, devido às características morfológicas dos indivíduos. Objetivando desenvolver uma tecnologia in vitro de conservação para obtenção de plantas com vistas à reintrodução, sementes de Vriesea flammea L.B.Sm. foram coletadas, esterilizadas, germinadas em meio de cultura e as plantas obtidas foram cultivadas por 180 dias em meio MS com diferentes concentrações de nutrientes minerais (25 e 50% dos sais nitrogenados e dos macronutrientes), bem como em diferentes concentrações de sacarose (20, 30, 40, 50 e 60 g L-1). Após, as plantas foram aclimatizadas por 150 dias em substrato comercial. Quando da esterilização das sementes, apenas 4% destas contaminaram. Por sua vez, a esterilização de cápsulas resultou em 43,6% de sementes contaminadas. Taxas de germinação superiores a 80% foram registradas. Baixas concentrações dos sais nitrogenados e de macronutrientes proporcionaram sobrevivência superior a 76% e promoveram maior desenvolvimento das plantas in vitro do que o meio MS completo. O desenvolvimento do sistema aéreo, radicular, a massa fresca e pigmentos fotossintéticos apresentaram relação positiva com a concentração de sacarose in vitro. A maior concentração de sacarose também propiciou indiretamente maior desenvolvimento do sistema aéreo e massa fresca das plantas aclimatizadas. Estabelecemos as condições de cultivo in vitro e aclimatização para a eficiente propagação de V. flammea com vistas à conservação da espécie ou reestabelecimento das populações naturais.
ABSTRACT
Abstract The present study evaluated the genotoxic effects of the atmospheric air on Tradescantia pallida var. purpurea in urban areas with different intensities of vehicular traffic and in riparian forest fragments in the Sinos River Basin (Rio Grande do Sul, Brazil), considering the influence of climatic conditions prevailing in these environments. Bimonthly, from May 2012 to March 2013, cuttings with flower buds were exposed for 8 h in urban and riparian forest environments in the municipalities of Caraá, Taquara and Campo Bom in the upper, middle and lower sections, respectively, of the Sinos River Basin. Simultaneously, negative controls were made and climatic data were recorded. Micronuclei (MCN) frequencies were determined in young tetrads of pollen mother cells and expressed as MCN/100 tetrads. Significantly higher MCN frequencies were observed in buds exposed in urban and riparian forest environments in Taquara (up to 7.23 and 4.80, respectively) and Campo Bom (up to 4.90 and 4.23, respectively) than in buds exposed in Caraá (up to 2.90 and 2.50, respectively), in the majority of samplings, and in relation to the negative control (up to 1.93) in all months. Over the course of the period monitored, there were significant variations in MCN frequencies at all sampling points, with the exception of the urban environment in Caraá. For the urban environments, relation between the MCN frequency, vehicular traffic and mean temperature was observed. For the riparian forest fragments, there was no association between MCN frequency and climatic factors. Tradescantia pallida var. purpurea can be considered a useful tool to point out areas with increased atmospheric pollution, since the exposure of plants under severe climatic conditions is avoided to minimize their negative influence on the formation of micronuclei.
Resumo O presente estudo avaliou os efeitos genotóxicos do ar atmosférico sobre Tradescantia pallida var. purpurea em áreas urbanas com diferentes intensidades de tráfego veicular e em fragmentos de mata ciliar na Bacia do Rio dos Sinos (Rio Grande do Sul, Brasil), considerando a influência de condições climáticas prevalecentes nesses ambientes. Bimensalmente, de maio de 2012 a março de 2013, ramos com botões florais foram expostos por 8 h em ambientes urbanos e de mata ciliar nos municípios de Caraá, Taquara e Campo Bom nos trechos superior, médio e inferior, respectivamente, da Bacia do Rio dos Sinos. Simultaneamente, foram realizados controles negativos e levantados dados climáticos. Frequências de micronúcleos (MCN) foram determinadas em tétrades jovens de células-mãe de grãos de pólen e expressas como MCN/100 tétrades. Frequências de MCN significativamente superiores foram observadas em botões expostos nos ambientes urbanos e de matas ciliares em Taquara (até 7,23 e 4,80, respectivamente) e Campo Bom (até 4,90 e 4,23, respectivamente) do que em botões expostos em Caraá (até 2,90 e 2,50, respectivamente), na maioria das amostragens, e em relação ao controle negativo (até 1,93) em todos os meses. Ao longo do período monitorado, ocorreram variações significativas nas frequências de MCN em todos os pontos amostrais, com exceção do ambiente urbano de Caraá. Para os ambientes urbanos, foi observada relação entre a frequência de MCN, tráfego veicular e temperatura média. Para os fragmentos de mata ciliar, não houve associação entre a frequência de MCN e fatores climáticos. Tradescantia pallida var. purpurea pode ser considerada uma ferramenta útil para apontar áreas com poluição atmosférica aumentada, desde que, sob condições climáticas severas, a exposição das plantas seja evitada, para minimizar o efeito destas sobre a formação de micronúcleos.
Subject(s)
Air Pollutants/toxicity , DNA Damage , Mutagens/toxicity , Tradescantia/drug effects , Vehicle Emissions/toxicity , Brazil , Cities , Climate , Environmental Monitoring , ForestsABSTRACT
Abstract The present study evaluated the genotoxic effects of the atmospheric air on Tradescantia pallida var. purpurea in urban areas with different intensities of vehicular traffic and in riparian forest fragments in the Sinos River Basin (Rio Grande do Sul, Brazil), considering the influence of climatic conditions prevailing in these environments. Bimonthly, from May 2012 to March 2013, cuttings with flower buds were exposed for 8 h in urban and riparian forest environments in the municipalities of Caraá, Taquara and Campo Bom in the upper, middle and lower sections, respectively, of the Sinos River Basin. Simultaneously, negative controls were made and climatic data were recorded. Micronuclei (MCN) frequencies were determined in young tetrads of pollen mother cells and expressed as MCN/100 tetrads. Significantly higher MCN frequencies were observed in buds exposed in urban and riparian forest environments in Taquara (up to 7.23 and 4.80, respectively) and Campo Bom (up to 4.90 and 4.23, respectively) than in buds exposed in Caraá (up to 2.90 and 2.50, respectively), in the majority of samplings, and in relation to the negative control (up to 1.93) in all months. Over the course of the period monitored, there were significant variations in MCN frequencies at all sampling points, with the exception of the urban environment in Caraá. For the urban environments, relation between the MCN frequency, vehicular traffic and mean temperature was observed. For the riparian forest fragments, there was no association between MCN frequency and climatic factors. Tradescantia pallida var. purpurea can be considered a useful tool to point out areas with increased atmospheric pollution, since the exposure of plants under severe climatic conditions is avoided to minimize their negative influence on the formation of micronuclei.
Resumo O presente estudo avaliou os efeitos genotóxicos do ar atmosférico sobre Tradescantia pallida var. purpurea em áreas urbanas com diferentes intensidades de tráfego veicular e em fragmentos de mata ciliar na Bacia do Rio dos Sinos (Rio Grande do Sul, Brasil), considerando a influência de condições climáticas prevalecentes nesses ambientes. Bimensalmente, de maio de 2012 a março de 2013, ramos com botões florais foram expostos por 8 h em ambientes urbanos e de mata ciliar nos municípios de Caraá, Taquara e Campo Bom nos trechos superior, médio e inferior, respectivamente, da Bacia do Rio dos Sinos. Simultaneamente, foram realizados controles negativos e levantados dados climáticos. Frequências de micronúcleos (MCN) foram determinadas em tétrades jovens de células-mãe de grãos de pólen e expressas como MCN/100 tétrades. Frequências de MCN significativamente superiores foram observadas em botões expostos nos ambientes urbanos e de matas ciliares em Taquara (até 7,23 e 4,80, respectivamente) e Campo Bom (até 4,90 e 4,23, respectivamente) do que em botões expostos em Caraá (até 2,90 e 2,50, respectivamente), na maioria das amostragens, e em relação ao controle negativo (até 1,93) em todos os meses. Ao longo do período monitorado, ocorreram variações significativas nas frequências de MCN em todos os pontos amostrais, com exceção do ambiente urbano de Caraá. Para os ambientes urbanos, foi observada relação entre a frequência de MCN, tráfego veicular e temperatura média. Para os fragmentos de mata ciliar, não houve associação entre a frequência de MCN e fatores climáticos. Tradescantia pallida var. purpurea pode ser considerada uma ferramenta útil para apontar áreas com poluição atmosférica aumentada, desde que, sob condições climáticas severas, a exposição das plantas seja evitada, para minimizar o efeito destas sobre a formação de micronúcleos.