Enraizamento ex vitro e aclimatização de plantas micropropagadas

Enraizamento ex vitro e aclimatização de plantas micropropagadas
de abacaxizeiro ornamental1
2
3
4
5
Márcia Maria Dias , Moacir Pasqual , Aparecida Gomes Araújo , Verônica Andrade dos Santos ,
Telde Natel Custódio6 e Frederico Henrique Silva da Costa4
¹Recebido para publicação em 03/05/2010
2
Universidade Estadual de Montes Claros - UNIMONTES, Mestre em Agronomia/Fitotecnia ([email protected])
3
Universidade Federal de Lavras - UFLA, Professor Doutor em Genética e Melhoramento de Plantas ([email protected])
4
UFLA, Doutora em Agronomia/Fitotecnia ([email protected], [email protected])
5
UFLA, Doutoranda em Agronomia/Fitotecnia [email protected]
6
Universidade Federal de São João Del-Rei – UFSJ, Professor Doutor em Agronomia/Estatística e Experimentação Agronômica
([email protected])
Resumo - O abacaxizeiro “ananás-do-campo” apresenta uma infrutescência com potencial ornamental. O cultivo in vitro
permite a obtenção de um maior número de mudas em menor intervalo de tempo. O objetivo do trabalho foi avaliar
diferentes concentrações de ácido indolbutírico (AIB) e tempos de imersão das plântulas de Ananas comosus var.
ananassoides no transplantio para a fase de aclimatização. No experimento foram utilizados brotos de abacaxizeiro
ornamental sem raízes, cultivados em meio MS, acrescido de 0,1 mg L-1 de ácido naftaleno acético (ANA) e 0,5 mg L-1 de
BAP (6-benzilaminopurina). O delineamento foi em blocos casualizados com esquema fatorial 5 x 4 +1, com cinco
concentrações de AIB (0; 1; 10; 100 e 1.000 mg L-1), quatro tempos de imersão (5 segundos, 10 minutos, 1 hora e 12 horas) e
um tratamento adicional (diretamente plantado no substrato). O enraizamento ex vitro das plântulas de “ananás-do-campo”
pode ser realizado sem a imersão em solução de AIB, eliminando-se a etapa de enraizamento in vitro. A utilização de 1.000
mg L-1 de AIB promove redução do número de folhas, comprimento radicular e das porcentagens de enraizamento e de
sobrevivência das plantas de “ananás-do-campo”.
Palavras-chave: Bromeliaceae, Ananas comosus, ananás-do-campo, AIB, propagação, tempo de imersão
Ex vitro rooting and acclimatization of micropropagated plants
of ornamental pineapple
Abstract - The ananas-of-field pineapple presents a fructescence with ornamental potential. In vitro cultivation allows the
obtaining of a larger number of seedlings in smaller interval of time. The objective of this work was to evaluate different
concentrations of indolbutiric acid (IBA) and immersion times of plantlets of Ananas comosus var. ananassoides in the
transplanting for the phase of acclimatization. In the experiment, sprouts of ornamental pineapple were used without roots,
cultivated in MS medium, increased of 0.1 mg L-1 of naphthalene acetic acid (NAA) e 0.5 mg L-1 of 6-benzylaminopurine
(BAP). The design was of randomized blocks in a 5x4+1factorial scheme, with five concentrations of AIB (0; 1; 10; 100 and
1,000 mg L-1), four immersion times (5 seconds, 10 minutes, 1 hour and 12 hours) and an additional treatment (directly
planted in the substrata). The rooting ex vitro of the plantlets of ananas-of-field can be accomplished without the immersion
in solution of AIB, eliminating the stage of rooting in vitro. The use of 1,000 mg L-1 of AIB promoted reduction of the number
of leaves, length of root and of percentages of rooting and of survival of the plants of ananas-of-field.
Keywords: Bromeliaceae, Ananas comosus, ananas-of-field, IBA, propagation, immersion time
Introdução
A f a m í l i a b ro m e l i a c e a e , c o n s t i t u í d a d e
aproximadamente 60 gêneros, abrange aproximadamente
6.000 espécies (Carvalho & Berg, 2007) localizadas em
diferentes condições ambientais dadas às características de
adaptações morfológicas, anatômicas e fisiológicas destas
plantas (Rodrigues, 2003). Entre os gêneros que compõem
esta família, o mais importante em termos econômicos é o
Ananás, do qual pertence o abacaxizeiro (Ananas comosus
L. Merr.) utilizado para o consumo in natura e
industrializado (Albert, 2004). Além das espécies utilizadas
na alimentação com grande valor econômico e nutricional,
outras se destacam pela relevante importância em programas
de melhoramento genético, na produção de fibras, ou ainda
na floricultura (Silva, 2006).
Dentre as espécies de abacaxizeiro com finalidade
ornamental foram exportadas no Ceará aproximadamente
US$ 412,9 mil em 2004, para Holanda (70%), EUA (12%),
Portugal (8%) e Alemanha (5%). As principais espécies de
abacaxi ornamental comercializadas são Ananas comosus
var. erectifolius, A. comosus var. bracteatus e o A. comosus
var. ananassoides (Carvalho, 2010), também conhecido
como “ananás-do-campo”
ou “coroa-verde”. Este
Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.4, n.2, p.29-33, jun. 2010
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abacaxizeiro, atualmente, é cultivado visando à exportação
como “flor de corte”, ou melhor, infrutescência, por se
destacar entre as demais variedades de abacaxizeiros dadas
as características como frutos pequenos e pedúnculos longos
(Cunha, 2007), ideais para a utilização em arranjos naturais
(Paula & Silva, 2004).
A propagação do “ananás-do-campo” pode ser realizada
pelo método convencional, o qual permite a disseminação de
patógenos, ou ainda, pelo cultivo in vitro, que propicia a
obtenção de milhares de mudas, livres de pragas e doenças
(Albert, 2004). Aliado a propagação in vitro dessas mudas
tem-se a aclimatização das plântulas às condições
ambientais. Nesta fase em que é realizada a remoção das
plântulas do meio de cultivo, encontram-se dificuldades em
relação à sobrevivência e o crescimento em diferentes
culturas.
Apesar das mudas de abacaxizeiro micropropagadas
apresentarem fácil enraizamento é importante ressaltar que
as raízes formadas in vitro não são funcionais quando
transplantadas e, por isso, novas raízes devem ser formadas
(Moreira et al., 2006). Para aperfeiçoar o processo de
micropropagação, a eliminação da etapa de enraizamento in
vitro é desejável do ponto de vista econômico, além de
melhorar a qualidade do sistema radicular formado na
planta. Além disto, a técnica do enraizamento ex vitro
apresenta como vantagens a diminuição das dificuldades
associadas à sobrevivência e ao desenvolvimento das plantas
cultivadas in vitro (Avitia García & Castillo González, 1992;
Sobczykiewicz, 1992, Augusto et al., 2006). Dentre as
formas mais comuns de promover o enraizamento, tem-se a
aplicação exógena de auxinas sintéticas, dentre estas o ácido
indolbutírico, que pode ser aplicado por método de imersão
prolongada ou em imersão rápida.
Estudos sobre propagação ex vitro e aclimatização de
plantas de “ananás-do-campo” ainda são escassos, porém,
sendo necessários, diante do potencial que a espécie
apresenta dada sua beleza e exoticidade, bem como, a sua
maior valorização como ornamental e da procura por
diversificação de espécies de plantas no mercado. Diante
disto, este trabalho objetivou avaliar diferentes
concentrações de ácido indolbutírico (AIB) e tempos de
imersão das plantas sem raízes no transplantio para favorecer
o processo de aclimatização de Ananas comosus (L.)
Merr. var. ananassoides (Baker) Coppens & F. Leal.
Material e Métodos
O experimento foi conduzido em casa de vegetação no
Departamento de Agricultura da Universidade Federal de
Lavras – UFLA, em Lavras, Minas Gerais, em dezembro de
2007.
Para a aclimatização foram utilizados brotos de
abacaxizeiro ornamental cultivados em meio MS
(Murashige & Skoog, 1962) suplementado de 30 g L-1 de
sacarose, 5 g L-1 de ágar, 0,1 mg L-1 de ácido naftaleno acético
30
Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.4, n.2, p.29-33, jun. 2010
e 0,5 mg L-1 de 6-benzilaminopurina e pH ajustado para 5,7 e
autoclavado durante 20 minutos à 121 ºC e 1,5 atm. Após três
meses de cultivo, as plantas com aproximadamente 2,5 cm
foram submetidos à extração de raízes quando presentes e
imersas em soluções contendo ácido indolbutírico (AIB) nas
-1
concentrações 0; 1; 10; 100 e 1.000 mg L combinados com
diferentes tempos de imersão: 5 segundos, 10 minutos, 1
hora e 12 horas.
O delineamento experimental foi o de blocos
casualizados com arranjo fatorial 5x4+1, sendo cinco
concentrações de AIB, quatro tempos de imersão e um
tratamento adicional (controle), com quatro repetições. Cada
parcela foi constituída por quatro plantas e o tratamento
controle foi constituído de brotos diretamente plantados no
substrato.
Logo após a imersão, as plantas foram plantadas em
substrato comercial Plantmax e acondicionadas sobre
bancadas metálicas em casa de vegetação. Decorridos 120
dias após o plantio, as plantas foram avaliadas quanto ao
número de brotações, número de folhas, comprimento da
parte aérea, diâmetro da parte aérea, comprimento radicular,
número de raízes, porcentagem de plantas sobreviventes e
porcentagem de plantas enraizadas.
Os dados obtidos foram submetidos à análise de
variância, utilizando-se o teste F para comparação dos
quadrados médios de tratamentos e as médias dos
tratamentos foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de
probabilidade. As análises foram realizadas com auxílio do
programa SISVAR (Ferreira, 2000).
Resultados e Discussão
De acordo com os resultados da análise de variância
constantes na Tabela 1 houve influência significativa de
tempo de imersão sobre as características comprimento
radicular (CRA), porcentagem de plantas sobreviventes
(PPS) e porcentagem de plantas enraizadas (PPE), enquanto
concentrações de ácido indolbutírico (AIB) exerceram
influência significativa apenas sobre CRA e PPS. Foi
detectada interação significativa entre tempo de imersão e
concentrações de AIB sobre as características número de
folhas (NFL), PPS e PPE. Para as características avaliadas
não houve diferença significativa entre o tratamento controle
(ausência de AIB) e os demais tratamentos fatoriais,
significando que não há necessidade de imersão em AIB para
induzir a formação de raízes em plantas de “ananás-docampo”, em função da facilidade de enraizamento da
espécie.
Na Tabela 2 constam os valores médios do número de
folhas, comprimento radicular, % de plantas sobreviventes e
% de enraizamento de “ananás-do-campo” , em função das
concentrações de AIB aos 120 dias após o transplantio.
Mesmo sem diferença significativa observa-se uma
tendência de acréscimo do número de folhas nas mudas
submetidas a 1 hora de imersão em AIB, com o aumento da
concentração até 10 mg L-1, havendo, portanto, uma
Tabela 1. Resumo da análise de variância para número de brotações por explante (NBE), número de folhas (NFL),
comprimento da parte aérea (CPA) diâmetro da parte aérea (DIA) comprimento radicular (CRA), número de raízes (NRA),
porcentagem de plantas sobreviventes (PPS) e porcentagem de plantas enraizadas (PPE) em relação às diferentes
concentrações de AIB e tempos de imersão de plantas de “ananás-do-campo”. UFLA, Lavras, MG, 2007.
Fontes de variação
Quadrados Médios
GL
NBE
Tempo (T)
AIB (A)
TxA
Adicional x Fatorial
Bloco
Resíduo
Média geral
CV (%)
3
4
12
1
3
60
NFL
0,0429 1,6492
0,0314 4,2553
0,0319 6,9410*
0,0018 2,3244
0,0273 7,0387
0,1019 3,4415
0,8821 9,1736
19,35 20,22
CPA
DIA
CRA
0,0013
0,0026
0,0037
0,0023
0,0816*
0,0071
0,4224
19,97
0,0237
0,1054
0,0136
0,0223
0,0105
1,2186
0,7427
12,25
NRA
*
0,3467
8,1516
*
0,8068
9,5715
1,3440
2,014
0,2126
0,6149
*
*
2,8868
24,0980
1,0147
2,7359
2,3700
5,4776
42,50
30,20
PPS
PPE
*
1.591,1458
1.250,0000*
1.109,3750*
83,7054
99,2064
156,4980
89,2857
14,01
2.437,5000*
519,5312
*
1.415,3646
23,8095
773,8095
555,0595
72,6191
32,44
*
Significativo a 5% de probabilidade, pelo teste F
GL = graus de liberdade, CV = coeficiente de variação
Tabela 2. Valores médios do número de folhas, comprimento radicular, % de plantas sobreviventes e % de enraizamento de
“ananás-do-campo”, em função das concentrações de AIB, aos 120 dias após o transplantio. UFLA, Lavras, MG, 2007.
Concentrações de AIB
(mg L-1)
0
1
10
100
1.000
Número de folhas
(imersão 1h)
8,33 a
8,60 a
10,77 a
9,37 a
7,25 b
% de sobrevivência
Comprimento
radicular (cm)
(imersão 1h)
(imersão 12h)
% de enraizamento
(imersão 12 h)
5,20 a
6,48 a
6,04 a
5,22 a
4,51 b
87,50 a
100,00 a
87,50 a
93,75 a
75,00 b
93,75 a
100,00 a
93,75 a
68,75 b
25,00 b
62,50 a
62,50 a
81,25 a
62,50 a
18,75 b
Nas colunas, valores médios seguidos da mesma letra não diferem significativamente entre si, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
tendência de redução do número de folhas com o acréscimo
das concentrações de AIB. O maior número de folhas
correspondeu a uma média de 10,77 folhas por planta, obtido
em imersão por 1 hora em 10 mg L-1 de AIB, porém, não
diferindo significativamente das concentrações 0, 1 e100 mg
-1
L de AIB com 8,33; 8,60 e 9,37 folhas, respectivamente. O
menor número de folhas foi obtido na concentração 1.000
mg L-1 de AIB com uma média de 7,25 folhas por planta,
diferindo significativamente das demais concentrações
testadas. Resultado superior foi relatado por Moreira et al.
(2006), aos 90 dias de aclimatização de plantas de
abacaxizeiro 'Pérola' cultivadas em meio MS sem regulador
de crescimento, lavadas e transplantadas para substrato
comercial Plantmax, que obtiveram uma média de 13,08
folhas por planta. Segundo estes autores, o número de folhas
é uma característica importante, pois, mudas com maior
número de folhas tem maior índice de pegamento no campo,
uma vez que estas são as estruturas responsáveis pela
captação de energia solar e produção de matéria orgânica
através da fotossíntese.
Ao analisar as diferentes concentrações de AIB verificase uma tendência de decréscimo do comprimento radicular
com o aumento das concentrações de AIB. O maior
comprimento radicular foi observado com a utilização de 1
-1
mg L que correspondeu a 6,48 cm, sem contudo, diferir dos
tratamentos com a utilização das concentrações de 10, 100 e
-1
0 mg L de AIB com 6,04; 5,21 e 5,20 cm, respectivamente.
-1
Na concentração de 1.000 mg L de AIB, observou-se a
menor média de comprimento radicular (4,51 cm), diferindo
significativamente das demais concentrações de AIB.
Moreira et al. (2006), aos 90 dias de aclimatização de mudas
de abacaxizeiro 'Pérola', previamente cultivadas em meio
MS sem regulador de crescimento, obtiveram 12,12 cm de
comprimento radicular utilizando o substrato comercial
Plantmax.
As maiores porcentagens de plantas sobreviventes
imergidas em solução de AIB por 1 hora foram obtidas com o
-1
uso de 1 mg L desta auxina, que correspondeu a 100% de
sobrevivência, cujo resultado foi estatisticamente igual aos
obtidos nos tratamentos com de 10 e 100 mg L-1 que
corresponderam a 87,50% e 93,75%, respectivamente. A
menor porcentagem de sobrevivência (75%) foi observada
com a imersão em 1.000 mg L-1 de AIB. Estes resultados
evidenciam uma tendência de diminuição da % de plântulas
Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.4, n.2, p.29-33, jun. 2010
31
sobreviventes com o aumento das concentrações de AIB
-1
acima de 1 mg L .
Nas plantas submetidas à imersão por 12 horas também
se observou 100% de porcentagem de sobrevivência dos
explantes ao utilizar a concentração de 1 mg L-1 de AIB. Este
resultado foi estatisticamente igual ao obtido na
-1
concentração de 10 mg L (93,75%) desta auxina, entretanto,
diferindo significativamente dos tratamentos 100 e 1.000 mg
L-1 de AIB, os quais apresentaram as menores porcentagens
de sobrevivência dos explantes 68,75% e 25,0%,
respectivamente. Neste caso, notou-se uma redução
contínua e acentuada da % de sobrevivência com o efeito do
incremento das concentrações de AIB.
Em relação à porcentagem de plantas enraizadas,
embora sem diferença significativa das concentrações de 1 e
-1
100 mg L de AIB, o melhor resultado foi obtido com a
-1
utilização de 10 mg L de AIB (81,25%), observando-se a
partir daí que o aumento da concentração desta auxina
proporciona uma redução acentuada da porcentagem de
plantas enraizadas. Por outro lado, a menor porcentagem de
plantas enraizadas foi obtida com 1.000 mg L-1 de AIB
representando 18,75% das plantas, diferindo
significativamente das demais concentrações de AIB.
Segundo Assis & Teixeira (1998), há várias evidências de
que a formação de raízes seja controlada geneticamente,
devido à variação nos resultados obtidos entre espécies e
clones. Em cafeeiro, Carvalho et al. (1999) obteve 100% de
enraizamento em todos os tratamentos testados, indicando
que a aclimatização de plântulas dessa cultura pode ser feita
sem a necessidade do enraizamento in vitro. Resultados
semelhantes foram obtidos por Radmann et al. (2003), que
estudando amoreira-preta cv. Ébano em diferentes
concentrações de AIB, variando entre 0 a 1 µM, não
observaram diferenças no enraizamento. Por sua vez, Loss
et al. (2008) obtiveram em estacas de Allamanda cathartica,
maiores porcentagens de enraizamento com a utilização de
AIB na concentração de 8.000 ppm. Avitia García & Castillo
González (1992) também não observaram diferença
significativa entre os tratamentos com AIB e a testemunha
para a característica número de raízes em cultivares de
amoreira. Os autores obtiveram 77 a 100% de enraizamento
ex vitro, sem uso de reguladores de crescimento para o
enraizamento de amoreira.
Conforme observado neste trabalho quanto às
características número de folhas, comprimento radicular e
porcentagens de sobrevivência e de plantas enraizadas, a
-1
imersão em AIB na concentração de 1.000 mg L não
favoreceu o desenvolvimento das plantas de “ananás-docampo“, possivelmente, em função dos efeitos fitotóxicos
desta auxina ao ser utilizada em elevadas concentrações.
Pelos resultados da Tabela 3, constata-se um maior
comprimento radicular de 6,14 cm com a imersão por 1 hora
em soluções de AIB, a qual não diferiu estatisticamente das
médias obtidas para os tempos de imersão por 5 e 10
segundos com 5,86 e 5,28 cm, respectivamente. A imersão
por 12 horas apresentou o menor comprimento radicular com
32
Tecnol. & Ciên. Agropec., João Pessoa, v.4, n.2, p.29-33, jun. 2010
4,7 cm, diferindo significativamente dos demais tempos de
imersão. Este resultado pode ser explicado conforme
Fachinello et al. (2005), os quais observaram que tempos de
exposição prolongados proporcionam efeitos fitotóxicos,
tais como: inibição do desenvolvimento de gemas,
amarelecimento, queda de folhas, até mesmo, morte das
plantas.
Tabela 3. Comprimento radicular de plantas de ananás do
campo, em função de diferentes tempos de imersão em AIB,
aos 120 dias após o transplantio. UFLA, Lavras, MG, 2007.
Tempo de imersão
Comprimento radicular
(cm)
5,861 a
5,281 a
6,141 a
4,704 b
5 segundos
10 minutos
1 hora
12 horas
Na coluna, valores médios seguidos da mesma letra não diferem
significativamente entre si, pelo teste de Tukey a 5% de
probabilidade.
Conclusões
1 - A utilização de 1.000 mg L-1 de AIB promove redução
do número de folhas, comprimento radicular, porcentagens
de sobrevivência e de enraizamento das plantas de “ananásdo-campo”.
2 - O enraizamento ex vitro das plantas de “ananás-docampo” pode ser realizado sem a imersão em solução de
AIB, eliminando-se a etapa de enraizamento in vitro.
Agradecimentos
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas
Gerais (Fapemig), ao Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e à
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível
Superior (Capes) pela concessão das bolsas de estudos.
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