Effects of salinity on the physiology of Salvinia auriculata Aubl. (Salviniales, Pteridophyta)

Salvinia auriculata Aubl. is reported to occur in different zones of the Capibaribe River, Pernambuco State, Brazil. This river varies in salinity in different areas. This study evaluated the growth, photosynthesis and pigment contents of S. auriculata at different salinity levels. Plant sections were collected in the Cursaí Reservoir, located in the municipality of Paudalho, Pernambuco, and were brought to a greenhouse, where they were put in glass flasks filled with 250 mL of liquid, placed on benches. The plants were exposed for 40 h to salinity levels of 0, 17 and 34, obtained with reservoir freshwater, 1:1 freshwater:seawater and pure seawater, respectively. At the end of the experimental period, the plants in salt water showed color changes, with brownish leaves. In addition, plant growth rates decreased. Salinity and time had a negative influence on photosynthetic responses such as Fv/Fm, ETRmax and ETR, which showed reductions under the highest salinity treatment. Response patterns may help to explain S. auriculata occurrence, and its distribution can be regulated by salinity

Instabilidade fenotípica na variedade RB872552 de cana- de-açúcar: marcadores ISSR e enzimas do sistema antioxidativo

A cultura da cana-de-açúcar destaca-se por apresentar grande importância no desenvolvimento sócio-econômico do Brasil, sendo uma das primeiras atividades econômicas da história do país. A multiplicação comercial de variedades de cana-de-açúcar tem sido realizada com sucesso mediante a aplicação de técnicas de cultura de tecidos, como exemplo o sistema de biorreator de imersão temporária (BIT). Nesse sistema o material vegetal fica imerso em meio líquido por intervalos controlados de tempo, o qual favorece a absorção dos nutrientes do meio de cultura estimulando a produção das mudas. Da introdução in vitro até a aclimatização, o material vegetal é submetido a condições ambientais incomuns que podem provocar desajustes fisiológicos, morfológicos, bioquímicos ou moleculares. Tais desajustes podem gerar grandes perdas na produção de biofábricas, como também em instituições de pesquisa. Sendo assim, a avaliação tanto a nível bioquímico quanto molecular de plantas cultivadas in vitro apresenta grande importância para produção de mudas geneticamente fiéis a planta matriz. Com o objetivo de avaliar a causa da desordem fisiológica observada na variedade RB872552 de cana-de-açúcar que provocou o crescimento desordenado de pequenas brotações, formando um aglomerado de brotos conhecido como “massa verde”, foram realizadas análises bioquímica e molecular. As “massas verdes” e as plantas coletadas dos BITs foram subcultivadas em frascos contendo meio MS líquido suplementado ou não com 1,5 mg L-1 de 6-benzilaminopurina (BAP), seguindo o sistema convencional de micropropagação de cana-de-açúcar. A atividade da catalase e da peroxidase foi mais elevada nas amostras de “massa verde” cultivadas em BIT. A atividade da peroxidase do ascorbato foi maior nas “massas verdes” cultivadas na presença de BAP nos dois sistemas de micropropagação. Os fragmentos de DNA obtidos ápos a amplificação de todo o material vegetal analisado apresentou monomorfismo, sugerindo fidelidade genética do material clonado. O perfil enzimático do sistema antioxidativo associado à análise molecular evidenciam que a desordem fisiológica que resultou no surgimento das “massas verdes”, não foi provocada por variação genética e sim resultado das condições de estresse ao qual o material foi submetido durante o cultivo in vitro.The sugarcane culture has great importance in the socio-economic development of Brazil, being one of the earliest economic activities in the country's history. The proliferation of commercial varieties of sugarcane has been successfully accomplished by applying techniques of tissue culture, as an example the system of temporary immersion bioreactor (TIB). In this system the plant material is immersed in liquid medium for controlled intervals of time, which favors the absorption of nutrients from the culture medium by stimulating the production of seedlings. During the in vitro culture the plant material is submitted to unusual environmental conditions that can cause physiological morphological, biochemical and molecular imbalances. Such imbalances can lead to large losses in the production of biofactories, as well as in research institutions. Therefore, the evaluation both biochemical and molecular in vitro plants has great importance for the production of seedlings genetically faithful to matrix plant. In order to assess the causes of physiological disorder observed in sugarcane RB872552 variety which caused the uncontrolled growth of small buds, forming a cluster of shoots known a "green mass" were performed biochemical and molecular analysis. The "masses" green "and the plants were collected by the TIB and subcultured in flasks containing MS liquid medium supplemented or not with 1.5 mg L-1 6-benzylaminopurine (BAP), following the conventional micropropagation of sugarcane. The activity of catalase and peroxidase was higher in samples of "green mass” cultured on TIB. The ascorbate peroxidase activity was higher in the "green masses cultured in the presence of BAP in the two micropropagation systems. The ascorbate peroxidase activity was higher in the "green masses” grow in the presence of BAP in the two micropropagation systems. The DNA fragments obtained after amplification of the whole plant material analyzed showed monomorphism, suggesting genetic fidelity of cloned material. The profile of enzymatic antioxidative system associated with the molecular analysis showed that the physiological disorder that resulted in the emergence of "green masses" was not caused by genetic variation but a result of stress conditions to which the material was submitted during cultivation in vitro

Adaptabilidade fisiológica ao estresse abiótico induzida pela aplicação de priming in vitro em plantas de cana-de-açúcar

Durante todas as fases fenológicas, as plantas estão sob efeitos de variações ambientais e para sobreviver às condições estressantes, elas utilizam mecanismos de defesa antioxidativos, capazes de regular o excesso de espécies reativas de oxigênio. Técnicas de pré-condicionamento (priming), que consistem em uma prévia exposição a um agente estressor podem estimular os mecanismos de defesa antioxidativos e promover respostas mais eficientes, quando a planta for submetida a um novo ciclo de estresse. O trabalho de tese foi realizado com o objetivo de descrever o estado redox de variedades de cana-de-açúcar micropropagadas em sistema de biorreatores de imersão temporária (BIT) e submetidas a priming in vitro com cloreto de sódio (NaCl), visando favorecer a rustificação e o pré-condicionamento ao estresse salino e hídrico, através de análises de respostas de crescimento e bioquímicas. Foram realizados dois experimentos, que originaram três artigos científicos. No primeiro, plantas de cana-de-açúcar da variedade RB867515 receberam tratamentos de halopriming com 100 mM de NaCl durante cultivo in vitro em BIT e posteriormente foram submetidas a estresse salino gradativo em estufa. No segundo, plantas da variedade RB98710 foram pré-condicionadas com halopriming in vitro (25 mM de NaCl), submetidas a tratamentos de estresse salino gradativo com posterior irrigação sem NaCl e avaliação da recuperação. No terceiro, também foram realizados tratamentos de halopriming (25 mM de NaCl) com a variedade RB98710, com posterior submissão das plantas ao estresse salino e hídrico. No primeiro artigo, o pré-condicionamento durante 24 horas proporcionou um melhor desenvolvimento das plantas da variedade RB867515 durante as condições de estresse salino. Preservou o crescimento das plantas, preveniu o acúmulo de íons tóxicos e contribuiu para a manutenção dos níveis de peróxido de hidrogênio (H2O2). No segundo artigo, o priming favoreceu os parâmetros de crescimento, mantendo o acúmulo de biomassa das plantas e o perfilhamento, proporcionando tolerância da variedade RB98710 à salinidade. No terceiro artigo, o tratamento de priming estimulou a atividade das enzimas superóxido dismutase e catalase, o que evitou a peroxidação lipídica e o acúmulo de H2O2, porém não preservou o crescimento das plantas em condições de estresse salino. Também não houve efeito do priming ao estresse hídrico, este provocou reduções no crescimento das plantas, aumento no teor de H2O2 e na peroxidação lipídica.During all phenological phases, the plants are under the effects of environmental variations and to survive stressful conditions, they use antioxidant defense mechanisms, able to regulate the excess reactive oxygen species. Preconditioning techniques (priming), consisting of prior exposure to a stressor agent can stimulate the antioxidative defense mechanisms and promote more efficient responses, when the plant was again subjected to a stress cycle. The thesis has been conducted with the aim to describe the redox state of varieties of sugarcane micropropagation in temporary immersion bioreactor system (BIT) and submitted to in vitro priming with sodium chloride (NaCl), aiming to promote the rustification and preconditioning to salt stress and water, through analysis of growth and biochemical responses. Two experiments, which originated three scientific articles were performed. In the first, planting sugarcane variety RB867515 halopriming received treatments with 100 mM NaCl during in vitro culture in BIT and were subsequently subject to gradual salt stress in the greenhouse. In the second, plants of the variety RB98710 were preconditioned with halopriming in vitro (25 mM NaCl), submitted to treatments gradual salt stress with posterior irrigation without NaCl and evaluation of recovery. In the third, they were also performed treatments halopriming (25 mM de NaCl) with the variety RB98710, with subsequent submission of plants to salt and water stress. In the first article, preconditioning for 24 hours to afforded a better development of the plants of the variety RB867515 during salt stress. Has preserved the growth of plants, prevented the buildup of toxic ions and contributed to maintenance of the hydrogen peroxide levels (H2O2). In the second article, the priming favored the growth parameterswhile keeping the buildup of plant biomass and tillering, providing tolerance to salinity variety RB98710. In the third article, the treatment of priming stimulated the of enzymes activity of superoxide dismutase and catalase, which avoided lipid peroxidation and H2O2 accumulation, but it is not preserved the growth of plants in saline stress conditions. There was also no effect of priming to water stress, this caused reduction in plant growt, increase in content of H2O2 and lipid peroxidation.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNP

Alterações anatômicas em folhas e raízes de Jatropha curcas L. cultivadas sob estresse salino Anatomical changes in the leaves and roots of Jatropha curcas L. cultivated under saline stress

A espécie Jatropha curcas L. está entre as mais destacadas fontes de grãos oleaginosos, com baixa exigência hídrica e nutricional, sendo promissora para regiões áridas e semiáridas, em geral sujeitas à salinização do solo. Objetivou-se neste trabalho avaliar o efeito de diferentes concentrações salinas, sobre a anatomia de folhas e raízes de Jatropha curcas. Cinqüenta sementes foram semeadas em bandejas, e as plântulas transferidas para potes com capacidade para 5 litros, o ensaio foi conduzido em casa de vegetação. Após 21 dias da germinação, as plantas foram submetidas aos seguintes tratamentos salinos: 25; 50; 75; 100; 150 e 200 mM de NaCl, além do controle (0 mM de NaCl), em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições por tratamento. Ao final do 32º dia de tratamento, a terceira folha e raízes, medindo aproximadamente 5 cm de comprimento, foram coletadas e fixadas em FAA 50. Seções transversais da porção mediana da nervura central da folha e da região mediana da raiz foram cortadas e coradas com safrablau. Foram observadas na folha redução no número de células do xilema e floema e alterações em sua distribuição, em função do aumento das concentrações de sal na solução. Nas raízes observou-se que, quanto mais alta a concentração salina, maior a lignificação das células xilemáticas e endodérmicas, e maior a redução no diâmetro e no número de elementos de vaso. Portanto, ocorrem alterações anatômicas em folhas e raízes das plantas quando cultivadas sob altas concentrações salinas.<br>The species Jatropha curcas L. is among the most prominent sources of oilseeds, with low water requirement and nutrition, and promising to arid and semiarid regions, usually subject to soil salinization. The objective of this study was to evaluate the effect of different salt concentrations on the anatomy of leaves and roots of Jatropha curcas. Fifty seeds were sown in trays and the seedlings transferred to pots with a capacity of 5 liters, the test was conducted in a greenhouse. After 21 days of germination, the plants were subjected to the following saline treatments: 25; 50; 75; 100; 150 and 200 mM NaCl, and the control (0 mM NaCl) in a randomized design with five replicates per treatment. At the end of the 32 days of treatment, the third leaf and roots measuring approximately 5 cm in length, were collected and fixed in FAA 50. Transverse sections from the leaves middle portion and the middle region of the root were cut and stained with safrablau. Were observed the reduction in xylem and phloem leaf cells and changes in their distribution as a function of increasing concentrations of salt in the solution. In roots it was observed that the high salt concentration increased xylem cells and endoderm lignification and reduced diameter and number of vessel elements. Thus, the species studied has considerable anatomical changes in leaves and roots when grown under high salt concentrations

Aclimatização de híbrido de orquídea (Cattleya labiata x Cattleya granulosa) em substratos de origem industrial e vegetal

A família Orchidaceae é uma das maiores dentro das Angiospermas contendo cerca de 700 gêneros e 35.000 espécies (Ruschi, 1997). As orquídeas em geral, são plantas epífitas (raízes aéreas), utilizando o hospedeiro (árvores) apenas para fins de fixação. Quando cultivadas, as orquídeas epífitas desenvolvem-se melhor em substratos de textura relativamente grossa e de drenagem livre, proporcionando as raízes, livre acesso ao ar e à luz, ocorrendo da mesma forma na natureza (Bicalho, 1969). O substrato serve de suporte para a planta e é a base para um bom cultivo de orquídeas. As qualidades básicas e indispensáveis de um substrato são: consistência para suporte, boa aeração das raízes, capacidade de retenção de água, pH adequado, entre outras (Silva, 2000; Souza, 2003). O processo de aclimatização consiste em retirar as plântulas da condição in vitro e transferi-las para a condição ex vitro (telado), controlando os fatores que possam limitar o seu desenvolvimento, tais como: temperatura, luminosidade, umidade, substrato e nutrientes (Grattapaglia & Machado, 1990). Esta transição de condições ambientais torna-se um fator limitante na cultura assimbiótica, uma vez que as orquídeas passam de uma condição heterotrófica para uma condição autotrófica. Durante a fase de aclimatização das orquídeas, torna-se necessária a utilização de substratos que permitam o estabelecimento vegetativo dessas plantas. Dentre os substratos mais utilizados pelos orquidófilos se encontra o xaxim. O xaxim é obtido a partir do desfibramento do caule do samambaiaçu (Dicksonia seilowiana), o qual leva de 15 a 18 anos para atingir o estádio ideal para a extração (Lorenzi & Souza, 2001). Tendo em vista a grande utilização do xaxim e seus derivados, as autoridades ambientais brasileiras estão adotando medidas para conter a sua extração, uma vez que esta planta está na sua lista das espécies vegetais ameaçadas de extinção. No Brasil, há vários materiais com potencial de uso como substratos, entretanto, a falta de informações e de testes que comprovem a eficácia, limitam a exploração destes (Backes & Kämpf, 2000).  Resíduos sólidos industriais são grupos de materiais de vegetais e de animais, constituídos de substâncias oriundas de produtos que sofreram um beneficiamento industrial. Atualmente os resíduos industriais sólidos, após biodegradação, são utilizados como fertilizantes, trazendo o benefício da reciclagem da matéria orgânica e de seus nutrientes (Kiehl, 1985). Visando minimizar os impactos ambientais, faz-se necessária à utilização de substratos alternativos para a aclimatização e o cultivo de orquídeas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência de diferentes substratos utilizados no desenvolvimento do híbrido de orquídea (Cattleya labiata x Cattleya granulosa) proveniente do cultivo in vitro

Avaliação de diferentes meios nutritivos para a germinação assimbiótica de <i>Cattleya</i> <i>labiata</i>

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a germinação in vitro de Cattleya labiata, cultivada em diferentes meios nutritivos, a fim de determinar o meio mais adequado para o desenvolvimento da espécie

Uso de diferentes fontes de carboidratos em meio MS na germinação de Cattleya labiata (ORCHIDACEAE).

A família Orchidaceae é uma das mais numerosas entre as fanerógamas, sendo encontrada em quase todas as regiões do planeta, com exemplares até nas regiões boreais. Atualmente, muitas orquídeas em estado silvestre encontram-se em extinção, tendo-se, portanto, a importância de seu cultivo (Moura, 1979). O gênero Cattleya destaca-se no Brasil na maioria das espécies, tanto pela coloração belíssima, como pelo grande tamanho das flores (Silva, 1986). As plantas propagadas in vitro necessitam de uma fonte de energia externa pois, nesta fase são praticamente heterotróficas não encontrado as condições favoráveis para realizar fotossíntese. Assim, fontes de carboidratos são adicionadas ao meio nutritivo fornecendo energia metabólica e esqueletos carbônicos para a síntese de compostos orgânicos necessários para o crescimento das células (Caldas; Haridasam; Ferreira, 1998). A sacarose é o carboidrato mais utilizado em meio de cultura, visando a propagação de plantas ornamentais, sendo que no meio Murashige & Skoog (1962) sua concentração é de 30g.L-1. Na propagação in vitro de orquídeas, outras fontes também têm sido utilizadas com menos freqüência como a glicose, frutose, maltose, entre outros (Tombolato; Costa, 1998). O tipo e a concentração dos açúcares são importantes para promover a germinação e o crescimento das plântulas in vitro, assim como a própria manutenção de crescimento radicular (Arditti, 1967; Ernest, 1967; Kraus; Kerbauy, 1992; Collins; Dixon, 1992; Kerbauy 1993). O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes fontes de carboidratos na germinação in vitro de Cattleya labiata

Efeito do BAP e do GA3 no desenvolvimento <i>in</i> <i>vitro</i> do híbrido <i>Cattleya</i> <i>labiata</i> x <i>C.</i> <i>granulosa</i> e <i>C.</i> <i>persivaliana</i>

O presente trabalho, objetivou verificar a influência do BAP e do GA3 no desenvolvimento in vitro do híbrido de orquídea Cattleya labiata x C. granulosa e C. persivaliana

Estudos preliminares do desenvolvimento in vitro do híbrido Cattleya labiata x Cattleya granulosa.

As orquídeas compõem uma família de plantas subdividida em mais de 1.800 gêneros e o número total de espécies oscila em torno de 35.000 distribuídas no mundo (Watanabe, 2002).  Na floricultura, as orquídeas são muito apreciadas, pois além de apresentarem uma boa durabilidade possuem também uma grande diversidade nas cores e nos formatos de suas flores. Entre as mais populares encontra-se o gênero Cattleya que possui cerca de 70 espécies (Watanabe, 2002).  Em relação à propagação, as orquídeas podem se reproduzir de forma assexuada, através da divisão do rizoma e da propagação de gemas e de forma sexuada, por meio da cultura simbiótica, onde as sementes se associam com fungos micorrízicos e de forma assimbiótica, onde as sementes são cultivadas in vitro, em meio nutritivo que fornece os nutrientes para que ocorra o desenvolvimento da plântula.  No meio nutritivo podem ser adicionados fitorreguladores como o ácido α-naftalenoacético (ANA), uma das auxinas mais utilizadas para enraizamento em meio de cultura e citocininas como o 6-Benzilaminopurina (BAP) que é fundamental para multiplicação da parte aérea e indução de gemas adventícias (Tagliacozzo, 1998).    Este trabalho tem como objetivo avaliar o desenvolvimento do híbrido Cattleya labiata x Cattleya granulosa, mediante a adição de fitorreguladores, auxina e citocinina

Effects of salinity on the physiology of Salvinia auriculata Aubl. (Salviniales, Pteridophyta)

A macrófita aquática Salvinia auriculata Aubl. ocorre em diferentes regiões do Rio Capibaribe, no estado de Pernambuco, Brasil. Esse rio desemboca no mar e, consequentemente, apresenta setores com diferentes gradientes de salinidade. Este trabalho avaliou a fotossíntese, o crescimento e o teor de pigmentos fotossintetizantes de S. auriculata frente a um gradiente de salinidade. As plantas foram obtidas em um reservatório no município de Paudalho e foram levadas à casa de vegetação, onde foram mantidas em frascos de vidro contendo 250 mL de volume preenchido, posicionados em bancadas durante 40 h nas seguintes condições de salinidade: 0, 17 e 34, obtidas com água doce, mistura de água doce e salgada e água salgada, respectivamente. Ao final, as folhas das plantas tratadas com água salgada apresentaram mudança na coloração (de verde para marrom) e também as plantas tiveram redução no seu crescimento. A salinidade e o tempo afetaram negativamente as respostas fotossintetizantes das plantas, com diminuição de Fv/Fm, ETRmax e ETR conforme aumentava o conteúdo de sais ao qual as plantas estiveram expostas. Os padrões de respostas obtidos ajudaram a esclarecer a distribuição de S. auriculata, podendo ser regulada pela salinidade. Salvinia auriculata Aubl. is reported to occur in different zones of the Capibaribe River, Pernambuco State, Brazil. This river varies in salinity in different areas. This study evaluated the growth, photosynthesis and pigment contents of S. auriculata at different salinity levels. Plant sections were collected in the Cursaí Reservoir, located in the municipality of Paudalho, Pernambuco, and were brought to a greenhouse, where they were put in glass flasks filled with 250 mL of liquid, placed on benches. The plants were exposed for 40 h to salinity levels of 0, 17 and 34, obtained with reservoir freshwater, 1:1 freshwater:seawater and pure seawater, respectively. At the end of the experimental period, the plants in salt water showed color changes, with brownish leaves. In addition, plant growth rates decreased. Salinity and time had a negative influence on photosynthetic responses such as Fv/Fm, ETRmax and ETR, which showed reductions under the highest salinity treatment. Response patterns may help to explain S. auriculata occurrence, and its distribution can be regulated by salinity.