New light sources for in-vitro potato micropropagation / Novas fontes de luz para micropropagação in vitro de batata

This research work objective was to optimize the micropropagation of potato cultivars through the use of new light sources in the growth rooms. Treatments consisted of three potato cultivars (Asterix, Catucha and Macaca), and five light sources (blue, green and red LEDs; Growlux and white fluorescent lamps). The explants consisted of nodal segments containing one bud, isolated from plantlets grown in vitro. The experimental design was completely randomized arranged in a 3x5 factorial, with eight replications. Each experimental unity consisted of a flask with five explants. Three 28-day consecutive subcultures were carried out in MS semi-solid medium, in growth-room under controlled conditions (temperature = 25+2 ºC; photoperiod = 16 hours; light intensity = 20 µmol m-2 s-1). At the end of each subculture, the bud number per plantlet, plantlet length and internode length were evaluated. After the third subculture, the concentrations of carotenoids and a- and b-chlorophylls were also determined. Different micropropagation efficiencies were found among potato cultivars grown in vitro conditions: 'Macaca' was the most and 'Catucha' the least responsive cultivar. The growth room light sources differently affected the potato plantlet development: red and green LEDs were the most and least recommended for plantlet development, based on the results of bud number per plantlet, plantlet length, and leaflet concentrations of a- and b-chlorophylls and carotenoids.

Este trabalho objetivou otimizar a micropropagação de cultivares de batata por meio do uso de novas fontes de luz no ambiente de cultivo. As cultivares avaliadas foram Asterix, Catucha e Macaca e as fontes de luz foram LEDs azuis, LEDs verdes, LEDs vermelhos, lâmpadas Growlux e lâmpadas fluorescentes brancas. Como explantes foram utilizados segmentos nodais contendo uma gema, isolados de brotações estabelecidas in vitro. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso em um fatorial 3 x 5 (cultivar x fonte de luz), com oito repetições por tratamento. Cada unidade experimental foi composta por um frasco contendo cinco explantes. O experimento compreendeu três subcultivos consecutivos de 28 dias em meio semi-sólido MS a 25+2 ºC, 16 horas de fotoperíodo e intensidade luminosa de 20 µmol m-2 s-1. Ao final de cada subcultivo foram avaliados o número de gemas produzidas por explante, o comprimento das brotações e o comprimento dos entrenós. Ao final do terceiro subcultivo, determinaram-se, ainda, as concentrações de carotenoides e de clorofilas a e b. Verificou-se efeito da cultivar na eficiência do processo de propagação de batata, sendo a 'Macaca' a mais e a 'Catucha' a menos responsiva in vitro. A fonte de luz do ambiente de cultivo afetou o desenvolvimento dos explantes de batata. Os LEDs vermelhos e os verdes foram, respectivamente, os mais e os menos indicados tanto para o desenvolvimento vegetativo quanto para a formação de clorofilas a e b e de carotenoides.

Sugarcane micropropagation using light emitting diodes and adjustment in growth-medium sucrose concentration / Micropropagação de cana-de-açúcar com diodos emissores de luz e ajuste da concentração de sacarose do meio de cultivo

The aim of this research was to evaluate the use of light emitting diodes (LEDs) instead of white fluorescent lamps as light source and adequate growth-medium sucrose concentration for sugarcane micropropagation (Saccharum officinarum L.). Sugarcane (RB 872552 variety) bud explants were evaluated during the multiplication and rooting phases under controlled growth-room conditions. Different light sources (blue, red and green LEDs; Growlux and white fluorescent lamps) and different medium sucrose concentrations (0; 15; 30 and 45g L-1) were used, maintaining constant light intensity (20µmol m-2 s-1), photoperiod (16h) and temperature (25+2°C). The experiment was a completely randomized design, and treatments were arranged in a 5x4 factorial (five light sources and four medium sucrose concentrations) with six replications. Sugarcane bud growth was satisfactory under the three LED types studied. The presence of sucrose in growth media was essential for bud multiplication and rooting. Nevertheless, each light source requires the respective medium sucrose concentration adjustment for best results. Red LEDs provided a significantly high multiplication rate (although not the highest) with 8.5 buds per sub-culture and 34.9g L-1 of sucrose; also, the highest bud length (33.3mm) and the best plantlet acclimatization. Therefore, LED sources can advantageously substitute fluorescent lamps in laboratories of sugarcane micropropagation.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de diodos emissores de luz (LEDs) em substituição a lâmpadas fluorescentes brancas e adequar a concentração de sacarose na micropropagação de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.). Brotações da variedade RB 872552 foram avaliadas nas fases de multiplicação e enraizamento, utilizando as fontes de luz LEDs azuis, LEDs vermelhos, LEDs verdes, lâmpadas Growlux e lâmpadas fluorescentes brancas, e as concentrações de sacarose de 0, 15, 30 e 45g L-1, fixando-se a intensidade luminosa em 20µmol m-2 s-1. Os tratamentos foram dispostos em delineamento inteiramente ao acaso, em fatorial 5x4 (fontes de luz x concentrações de sacarose). O desenvolvimento das brotações foi satisfatório sob os três tipos de LEDs estudados. A presença de sacarose no meio de cultivo foi indispensável para multiplicação e enraizamento das brotações, sendo necessário ajuste da concentração para cada fonte de luz. Os LEDs vermelhos não proporcionaram a maior taxa de multiplicação, porém esta foi bastante alta (8,5 brotos por subcultivo, com adição de 34,9g L-1 de sacarose), com maior comprimento dos brotos (33,3mm) e maior eficiência de aclimatização das plantas. Concluiu-se que os LEDs podem ser utilizados como substitutos das lâmpadas fluorescentes em laboratórios de micropropagação de cana-de-açúcar.

Micropropagação de framboeseira em diferentes concentrações de ferro / Adjustment of the iron concentration in the culture medium to raspberry micropropagation

Objetivou-se otimizar a micropropagação das cultivares 'Heritage' e 'Batum' de framboeseira, ajustando-se a concentração de ferro do meio de cultura. Os tratamentos, avaliados durante a fase de multiplicação dos explantes, consistiram em modificações do meio MS quanto à concentração de ferro (0, 25, 50 e 75mg L-1 de FeSO4.7H2O). Foram realizados três subcultivos de 45 dias, sob condições ambientais de 25±4°C, 20µE m-2 s-1 e fotoperíodo de 16 horas. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado, em um bifatorial (duas cultivares x quatro doses de FeSO4.7H2O), com quatro repetições, sendo as unidades experimentais constituídas por um frasco contendo cinco explantes de 8-10mm com três a quatro gemas. Independentemente da concentração de ferro do meio de cultura, a 'Heritage' apresentou maior número médio de brotos por explante (6,9), proporcionando a produção de 501,1 plantas em três subcultivos, enquanto que a 'Batum' apresentou número de brotos de 6,0 e produção de 306,3 plantas. A concentração ideal de FeSO4.7H2O no meio de cultura para multiplicação in vitro dos explantes foi de 43,4mg L-1, para a 'Heritage', e de 43,1mg L-1, para a 'Batum'.

The aim of this research was to optimize the micropropagation of 'Heritage' and 'Batum' raspberries, adjusting the iron concentration in the culture medium. The treatments were evaluated during the explant multiplication, using MS medium modified in FeSO4.7H2O concentration (0, 25, 50 and 75mg L-1). The experiment was carried out during three subcultures of 45 days under 25±4°C, 20µE m-2 s-1 and photoperiod of 16 hours. The experimental design was a factorial entirely randomized (two cultivars x four FeSO4.7H2O concentrations) with four replications. The experimental unit consisted of a flask with five explants (8-10mm diameter with three to four shoots). Independently of the iron concentration in the culture medium, 'Heritage' showed the highest number of shoots per explant (6.9) providing the production of 501.1 plants in three subcultures, while 'Batum' showed 6.0 shoots per explant and production of 306.3 plants. The best FeSO4.7H2O concentration in culture medium for explant multiplication was 43.4mg L-1 for 'Heritage' and 43.1mg L-1 for 'Batum'.

Diodos emissores de luz e concentrações de BAP na multiplicação in vitro de morangueiro / Light-emitting diodes and BAP concentrations in the in vitro strawberry multiplication

Realizou-se um estudo para avaliar o efeito de fontes de luz na micropropagação de morangueiro, com níveis crescentes de BAP no meio de cultivo. Para tanto, inocularam-se gemas de brotações da cultivar 'Sabrosa' em meio MS com 30g L-1 de sacarose, 100mg L-1 de mio-inositol, 7g L-1 de ágar e BAP (0; 0,3; 0,6; 0,9; e 1,5mg L-1), em pH 5,8. Os explantes foram cultivados a 25+2°C, com 16 horas de fotoperíodo e luminosidade de 20µmol m-2 s-1, esta última fornecida por diferentes fontes de luz (LED azul-EDEB 3LA1, LED verde-EDET 3LA1, LED vermelho-EDER 3LA3, lâmpada fluorescente Growlux e lâmpada fluorescente branca). Os tratamentos foram dispostos em delineamento inteiramente ao acaso em um fatorial 5x5 (concentrações de BAP x fontes de luz), com seis repetições. O experimento foi repetido em três subcultivos sucessivos de 35 dias cada. Nestes avaliaram-se o número de brotações por explante e a altura das brotações. Ao final do terceiro subcultivo, determinaram-se, ainda, as concentrações de carotenoides e de clorofilas a e b, independentemente do nível de BAP. Maior número de brotações por explante foi obtido sob LEDs vermelhos e verdes. Concentrações de BAP no meio de cultura entre 0,82 e 1,22mg L-1, dependendo da fonte de luz, proporcionaram maior multiplicação in vitro de brotações. Sob todas as fontes de luz foram obtidas brotações de maior comprimento em meio isento de BAP. Brotações cultivadas sob LEDs vermelhos apresentaram maior quantidade de pigmentos fotossintéticos, enquanto aquelas sob LEDs verdes e lâmpadas Growlux apresentaram a menor.

The objective of this research was to evaluate the effect of different sources of light in strawberry micropropagation, under increasing levels of BAP in culture medium. 'Sabrosa' shoots were inoculated in MS medium supplemented with 30g L-1 sucrose, 100mg L-1 myo-inositol, 7 agar g L-1 and BAP (0; 0.3; 0.6; 0.9; e 1.5mg L-1), pH 5.8. The explants were cultivated at 25+2°C, 16 hours photoperiod and 20µmol m-2 s-1. The luminosity was supplied by different sources of light (blue-EDEB 3LA1 LED, green-EDET 3LA1 LED, red-EDER 3LA3 LED, Growlux fluorescent lamp and white fluorescent lamp). The experimental design was a factorial entirely randomized (5 concentrations of BAP x 5 light sources) with six replications. The experiment was repeated in three successive subcultures of 35 days each, being evaluated the shoot number per explant and shoot height. The carotenoids and chlorophyll a and b determinations were carried out after the third subculture, independently of BAP concentration. Shoot number per explant was higher under red and green LEDs. BAP concentrations between 0.82 and 1.22mg L-1 in culture medium showed higher multiplication rate depending on the light source. Shoot length was highest in culture medium without BAP under all light sources. Shoots cultivated under red LEDs showed higher concentration of photosynthetic pigments, while those under green LEDs and Growlux light bulbs showed the lowest.