Enraizamento ex vitro e aclimatização de plantas micropropagadas
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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 29 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. Referências ALBERT, L.H. de B. Aspectos morfo-anatômicos de mudas de abacaxizeiro 'Smooth Cayenne' micropropagadas. 2004. 54 p. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2004. ASSIS, T.F.; TEIXEIRA, S.L. Enraizamento de plantas lenhosas. In: TORRES, A.; CALDAS, L.S.; BUSO, J.A. Cultura de tecidos e transformação genética de plantas. Brasília, DF: Embrapa-SPI/Embrapa CNPH, 1998. v.1, p. 261-296. AUGUSTO, C.S.S.; BIASI, L.A.; CHARLES ALLAN TELLES, C.A. Enraizamento e aclimatização de plantas micropropagadas de Amoreira-preta cv. Brazos. Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, SP, v. 28, n. 3, p. 473-476, dez. 2006. 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