Induction of in vivo mutation in chrysanthemum (Dendranthema grandiflora Tzvelev) cv. pink Repin breeding

Objetivou-se adaptar e utilizar o método de indução de mutação por irradiação no melhoramento de crisântemo, para a obtenção de mutantes na coloração de pétalas da cultivar Repin Rosa. Mudas obtidas a partir de estacas enraizadas foram submetidas a irradiação com 20 Gy de raios-gama, aplicando-se a seguir o método de podas repetidas para avanço das gerações, antes da seleção dos mutantes. Observou-se uma freqüência de 5,80% de mutantes para coloração de pétalas. Dentre as várias colorações obtidas, os mutantes de cor branca e rosa-escuro foram selecionados, considerando-se a preferência do mercado consumidor, e incluídos em ensaios de produção e avaliação pós-colheita. Os resultados indicaram que, com exceção da altura de planta do mutante de cor branca, que foi menor, as demais características agronômicas foram semelhantes às da cultivar original. Estes mutantes foram multiplicados e lançados no comércio; o de cor branca foi denominado Cristiane, e o de cor rosa-escuro, Ingrid. Trata-se do primeiro exemplo de plantas ornamentais obtidas por indução de mutação no Brasil.Mutation induction was used with the objective of obtaining mutants for flower colour of chrysanthemum, cv. Repin (pink colour). Rooted cuttings were irradiated with 20 Gy of gamma rays and before the selection the cutting back method was used to advance the generations. The frequency of colour mutants observed was 5.8%. Among the mutants obtained the white and dark-pink-coloured ones were evaluated in yield trial and post-harvest. The results indicated that these mutants mantained the same agronomical characteristics showed by the control, with the exception of plant height in the white mutant that was shorter. Due to commercial interest of the producers, these mutants were multiplied and released as new cultivars. The white flower colour mutant was named Cristiane and the dark-pink, Ingrid. This was the first example of cultivars from an ornamental plant released by mutation breeding in Brazil

Radiossensitivity of two propagules of citrus

Em programas de melhoramento de citros por indução de mutações já foi comprovada a sensibilidade diferencial às doses de mutagênico em plantas de diferentes variedades e em diferentes propágulos de uma mesma planta. O objetivo do presente estudo foi avaliar a radiossensibilidade de dois tipos de propágulos (borbulhas e segmentos de epicótilo in vitro) de tangor 'Murcott', tangerinas 'Thomas' e 'Fremont' e limão 'Cravo' (este apenas de segmentos de epicótilo in vitro) e comparar a radiossensibilidade entre propágulos e entre variedades. Foram utilizadas as doses de 0, 10, 20, 30, 40 e 50 Gy de raios-gama, com avaliações aos 60 dias dos parâmetros: porcentagem de borbulhas mortas, altura das brotações desenvolvidas, para borbulhas irradiadas; número de brotações regeneradas por explante e porcentagem de explantes responsivos, para segmentos de epicótilo in vitro irradiados. As diversas doses de radiação testadas em borbulhas causaram reduções significativas no parâmetro altura das brotações desenvolvidas das três variedades. No experimento de irradiação de segmentos de epicótilo in vitro apenas o tangor 'Murcott' e o limão 'Cravo' tiveram reduções significativas no número de brotações regeneradas por explante, em função do aumento da dose de mutagênico. Neste trabalho foi possível determinar que a radiossensibilidade de propágulos in vitro (segmentos de epicótilo) e in vivo (borbulhas) era variável em função da variedade; no caso de tangerina 'Fremont', os segmentos de epicótilo in vitro foram mais sensíveis e, em outros casos, a sensibilidade foi semelhante.Studies have shown that the radiossensitivity in plants varies depending on the varieties and the propagules used in mutagenic treatment. The purpose of this study was to evaluate the radiossensitivity of two types of propagules (buds and in vitro segments of epicotyl) in 'Murcott' tangor, 'Thomas' and 'Fremont' mandarins and 'Rangpur' lime (only in vitro segments of epicotyl) and to compare the gamma-rays sensitivity among propagules and among varieties. The following doses were used: 0, 10, 20, 30, 40 and 50 Gy of gamma-rays. The parameters shoot mortality and shoot height, for experiment of bud irradiation, and number of regenerated shoots per explant and percentage of responsive explants, for experiment of peicotyl segments irradiation were evaluated after 60 days. The mutagenic doses tested in buds caused significant reduction in shoot height of all varieties. In the experiment of irradiation of in vitro segments of epicotyl, only 'Murcott' tangor and 'Rangpur' lime showed significant reduction in the number of regenerated shoots per explant, due to the increase of mutagen doses. Results indicate that radiossensitivity of in vitro (segments of epicotyl) and in vivo (buds) propagules is variable depending on the variety. Also, in some cases the in vitro propagules are more sensitive, to irradiation and in other cases, there is no differential sensibility

Accumulation of anthocyanins and characteristics of fruits of blood oranges during cold storage

Este trabalho teve como objetivo avaliar o conteúdo de antocianinas no suco e as características físicas e químicas dos frutos de oito variedades de laranjas sanguíneas e de laranja Valência, e, também, verificar os efeitos do armazenamento dos frutos a 10ºC, durante um período de até 60 dias, nos parâmetros avaliados. Os teores de antocianina foram determinados utilizando-se de um método espectrofotométrico, assim como dez características físicas e químicas dos frutos e dos sucos foram avaliadas antes e durante o armazenamento. Todas as variedades de laranja avaliadas apresentaram naturalmente baixos teores ou nenhum teor de antocianina no suco. O armazenamento durante um período de até 60 dias, em baixa temperatura, possibilitou acúmulo significativo de antocianina no suco, porém de maneira desigual nas variedades de laranjas sanguíneas testadas. As variedades Moro foram as que apresentaram suco contendo os maiores teores de antocianina no final do armazenamento. À exceção de duas variedades, Sanguinelli (Marrocos e Polidari), as demais variedades sanguíneas avaliadas podem ser consideradas como semelhantes entre si e adequadas ao consumo. O armazenamento dos frutos a 10ºC, durante o período máximo de 60 dias, alterou significativamente somente as variáveis: largura de frutos, teor de SS, acidez e o rendimento de suco.The aim of this study was to assess the content of anthocyanins in the juice and the physical and chemical characteristics of the fruit of eight blood orange varieties and of orange Valencia, and also verify the effects of storage of fruits at 10ºC, for a period of up to 60 days, in the same parameters. The anthocyanin content was determined using a spectrofotometric method and ten physical and chemical characteristics of the fruits and juice were also evaluated before and during the storage. Under natural conditions all varieties showed fruits with low anthocyanin content in the juice. Cold storage during a period of up to 60 days enables a significant accumulation of anthocyanin in the juice, but in a different level in the evaluated blood orange varieties. Moro is the variety that showed the highest anthocyanin content in the end of the storage period. Except for two Sanguinelli varieties (Morocco and Polidari), the other varieties can be considered as similar as others and suitable for consumption. The storage of fruits to 10ºC during the maximum period of 60 days significantly modifies only fruit width, juice content in fruits, soluble solids content and acidity of the juice

Citrus autotetraploid plants obtained by in vitro treatment with colchicine

O objetivo deste trabalho foi obter plantas autotetraplóides de tangerina 'Ponkan', laranja 'Pêra-de-abril' e tangor 'Murcott', que serão usadas em cruzamentos com cultivares diplóides, visando à obtenção de indivíduos triplóides sem sementes. Utilizou-se o método de cultivo in vitro de segmentos de epicótilo em meio com colchicina (0,025, 0,05 e 0,1%), por diversos períodos (1, 2, 3, 7 e 14 dias), com subseqüente regeneração de brotações em meio sem a presença do alcalóide. As brotações foram microenxertadas in vitro e aclimatizadas em estufas. A determinação do nível de ploidia das plantas foi realizada por citometria de fluxo. A colchicina demonstrou ser tóxica aos explantes das três variedades, ocasionando redução significativa no número médio de brotações adventícias e aumento na porcentagem de explantes não-responsivos, em comparação com o controle. Entre as quatro plantas de laranja e uma de tangor obtidas, duas plantas de laranja e a de tangor, demonstraram ser autotetraplóides, apresentando folhas com maior espessura, arredondadas e coloração verde intensa. O método utilizado na duplicação cromossômica, com uso de colchicina, é eficiente em produzir plantas autotetraplóides de citros.The objective of this work was to obtain autotetraploid plants of 'Murcott' tangor, 'Ponkan' mandarin and 'Pêra-de-abril' sweet orange to be used in crosses with diploid cultivars, aiming to produce triploid seedless hybrids. The methodology used was the in vitro culture of epicotyl segments in media containing different concentrations of colchicine (0.025, 0.05 and 0.1%), for several periods of time (1, 2, 3, 7 and 14 days), followed by the regeneration of adventitious shoots in culture media without the alkaloid. All shoots obtained were micro-grafted, acclimatized and transferred to a greenhouse. The evaluation of the ploidy level of the plants was performed by flow citometry technique. Colchicine was toxic to the explants of three varieties, and caused the reduction on the average number of shoots regenerated per explant as well as an increase in the percentage of non-responsive explants when comparing with the control plants. Among four plants of sweet orange obtained, two of them showed to be autotetraploid. The only plant of tangor obtained also showed to be autotetraploid. These plants presented thicker and roundisher leaves displaying deeper green color. The methodology used resulted efficient for obtaining tetraploid plants

Obtenção de híbridos somáticos de limão 'Cravo' e tangerina 'Cleópatra'

 The aim of this work was to obtain somatic hybrids between 'Rangpur' lime (Citrus limonia Osbeck) and 'Cleópatra' mandarin (Citrus reshni Hort.), to be used as a citrus rootstock. 'Rangpur' lime is the most important Brazilian citrus rootstock due to its higher horticultural performance. Nevertheless, this species is susceptible to blight disease, which is responsible for the death of millions of productive trees per year in Brazil. 'Cleópatra' mandarin has become an increasingly important rootstock in other countries and has been reported as being tolerant to citrus blight disease. Leaf protoplasts and protoplasts from embryogenic cell suspension cultures were fused using PEG solution (50%) and further cultivation in agarose. The frequency of heterokaryon formation was 5.1% to 6.8%. More than 500 plants were regenerated from these fusion experiments and 180 were tested. Among them, 11 plants were confirmed to be a somatic hybrid by means of molecular markers (RAPD) and isoenzymes markers (PO, IDH and PGI systems). Six plants were acclimatized, planted in the soil and have been multiplied by cuttings in order to evaluate their potential as citrus rootstocks.Este trabalho teve como objetivo a obtenção de híbridos somáticos entre o limão 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck) e a tangerina 'Cleópatra' (Citrus reshni Hort.), para serem usados como porta-enxertos de citros. O limão 'Cravo' é atualmente o principal porta-enxerto comercial utilizado no Brasil, em virtude de suas boas qualidades agronômicas. Entretanto, é suscetível ao "declínio" dos citros, doença responsável pela eliminação anual de milhões de plantas cítricas no Brasil. A tangerina 'Cleópatra' é uma espécie bastante utilizada como porta-enxerto em outros países e tem sido descrita na literatura como tolerante ao "declínio". Protoplastos de suspensões celulares embriogênicas e protoplastos derivados de tecidos foliares foram utilizados para fusão com solução de PEG (50%) e posterior cultivo em agarose. A porcentagem de obtenção de células híbridas interespecíficas logo após a fusão, variou entre 5,1% e 6,8%. Foram obtidas mais de 500 plantas a partir de produtos de fusão cultivados em gotas de agarose. No total de 180 plantas avaliadas, 11 híbridos somáticos foram discriminados e confirmados, utilizando-se marcadores moleculares RAPD e isoenzimáticos (sistemas PO, IDH e PGI). Seis plantas foram aclimatizadas, plantadas no solo e estão sendo multiplicadas por estaquia para avaliação futura como porta-enxertos de citros

Somatic hybridization between Rangpur lime (Citrus limonia Osbeck) and Cleópatra mandarin (Citrus reshni Hort.)

Este trabalho teve como objetivo principal a produção de plantas híbridas somáticas entre duas espécies do gênero Citrus, o limão Cravo (Citrus limonia Osbeck) e a tangerina Cleópatra (Citrus reshni Hort.), como apoio ao melhoramento de porta-enxertos. O limão Cravo se constitui atualmente no principal porta-enxerto comercial utilizado no Brasil, devido as suas boas qualidades agronômicas. Entretanto, esta espécie é suscetível ao declínio dos citros, uma doença que é responsável pela morte e/ou eliminação de milhares de árvores cítricas por ano, no Brasil. A tangerina Cleóprata é uma espécie bastante utilizada como porta-enxerto em outros países e que tem sido descrita na literatura como tolerante ao declínio. Os impedimentos ligados à biologia reprodutiva das espécies do gênero Citrus dificultam ou, as vezes, até impedem o melhoramento mediante cruzamentos controlados. A hibridação somática em citros, por meio de fusão de protoplastos, tem possibilitado a produção de plantas híbridas tetraplóides, combinando características desejáveis de duas espécies. Este trabalho descreve o desenvolvimento de uma metodologia de isolamento e cultivo de protoplastos embriogênicos de suspensão celular das duas espécies, resultando na obtenção de plantas aparentemente idênticas às espécies parentais. A aclimatação das plantas ao meio ambiente foi considerada como a fase mais crítica do processo. Uma metodologia de isolamento de protoplastos de mesofilo das duas espécies também foi ajustada. Nas densidades de cultivo de 1 e 2 x 105 protoplastos.ml-1 de suspensão celular de limão Cravo e tangerina Cleóprata, observou-se a eficiência máxima de plaqueamento (5 a 15%). A porcentagem de obtenção de células heterocariontes (híbridas), logo após a adição de PEG foi de 5,0 a 6,9 %. Dois métodos de fusão, com uso de PEG, foram testados e não apresentaram diferença significativa em termos de formação de células heterocariontes. Experimentos de fusão, com uso do polietileno glicol, foram realizados envolvendo protoplastos de suspensão celular e de mesofilo das duas espécies. Destes experimentos foram obtidas mais de 500 plantas. A seleção e a confirmação dos híbridos somáticos tetraplóides nestas plantas foram realizadas por meio de marcadores moleculares RAPD e marcadores isoenzimáticos. Como resultado, 11 plantas foram confirmadas como sendo híbridos somáticos.The aim of this research was to obtain somatic hybrids between two species of the genus Citrus Rangpur lime (Citrus limonia Osbeck) and Cleópatra mandarin (Citrus reshni Hort.) Rangpur lime is the most important Brazilian citrus rootstock due to its higher horticultural performance. Nevertheless, this species is susceptible to citrus declínio disease, a disease that is responsible for the death of millions of productive trees per year in Brazil. Cleopatra mandarin has become an increasingly important rootstock in other countries and has been reported as being tolerant to citrus declínio. The limited impact of breeding on citrus cultivar improvement is due to the particularities of the reproductive biology of citrus species. Plant somatic hybridization through protoplast fusion has been used to produce allotetraploid hybrids. It is an additive process that combines desirable characteristics of both parents. This research describes the methodology of the isolation and culture of embryogenics protoplasts from Cleopatra mandarin and Rangpur lime, and as result, parental-like plants were recovered. The methods tested for rooted plant acclimation showed low efficiency. A methodology of leaf protoplast isolation for both species was also adjusted. The maximum plating efficiency (5-15 %) was obtained at a density of 1-2 x 105 protoplasts.ml-1. Leaf protoplasts and protoplasts from embryogenic cell suspension were fused by two PEG methods. The frequency of heterokaryon formation was about 5 - 6.9 % and there was no difference between the fusion methods tested. Plants were recovered following protoplast fusion of two treatments (Cleopatra as the protoplast from embryogenic suspensions and Rangpur as the leaf protoplast and the reciprocal cross). Among them, eleven plants were confirmed to be an allotetraploid somatic hybrid by molecular markers (RAPD), isoenzymes markers and cytological analysis

Induction and use of mutations in vivo and in vitro in breeding of Chrysanthemum morifolium Ram.

Visando a avaliação do uso da indução de mutações, in vivo e in vitro, em duas variedades de crisântemo, realizou-se este trabalho objetivando: a) A obtenção de mutantes de crisântemo, variedades Repin rosa e Tinsel branco , quanto a cor e forma das flores, usando-se a indução de mutações in vivo com raios gama, associada à técnica de podas repetidas; b) Determinar uma metodologia de obtenção de gemas adventícias in vitro, através de pedicelos de botões florais, para a variedade 'Repin rosa' e a sua utilização em indução de mutações; c) Comparar os métodos de melhoramento por indução de mutações in vivo e in vitro, para uma série de fatores, tais como: facilidade de condução e eficiência do método, em termos de número total de mutantes, número de mutantes desejáveis e espectro de mutação. Para atender ao primeiro objetivo foi realizado um teste de radiossensitividade a raios gama, com a intenção de escolher, para o trabalho, as doses deste mutagênico. O parâmetro escolhido para avaliar a sensitividade e também a dose a ser utilizada no trabalho, foi a redução na altura das plantas. Através da irradiação de mudas enraizadas, foram selecionados, dentre outros, apenas três mutantes de cor de flor, da variedade Repin rosa, que apresentavam características desejáveis e foram então levadas ao teste de estabilidade e produtividade. Apenas os mutantes de cor, branco e rosa escuro foram aprovadas neste teste e já estão sendo comercializadas com os nomes de Cristiane e Ingrid, respectivamente. A variedade Tinsel branco não apresentou mutantes de valor comercial. Para atender ao segundo objetivo, foram realizados três experimentos, nos laboratórios do CENA (Centro de Energia Nuclear na Agricultura). O meio em que se obteve melhores níveis de regeneração de gemas adventícias in vitro, da variedade Repin rosa, partindo-se de pedicelos, foi o meio composto de sais e vitaminas do meio MS, adicionado de 1 g.L-1 de caseína hidrolizada e 30 g.L-1 de sacarose, suplementado com 0,5 mg.L-1 de ácido indolilacético (IAA) e 2,0 mg.L-1 de 6-benzil aminopurina (BAP). O meio escolhido para ser utilizado no desenvolvimento e enraizamento das mudas in vitro desta variedade, foi basicamente o mesmo, apenas sem a presença de reguladores de crescimento. O terceiro experimento avaliou alguns métodos de readaptação das plantas ao meio ambiente, através do método escolhido obteve-se uma média de 80% de mudas adaptadas. Com relação ao terceiro objetivo, concluiu-se que o método in vivo, produziu um maior espectro de mutantes de cor de flor, do que o método in vitro, com a obtenção de 11 variações de cores. A frequência de aparecimento de mutantes foi semelhante nos dois métodos, ao redor de 6,0%. No presente trabalho observou-se que os dois métodos apresentaram dificuldades e facilidades de condução, mas o método in vivo apresentou uma maior eficiência em produzir mutantes de cor de flor, com valor comercial.To evaluate the use of mutation breeding in two varieties of Chrysanthemum, the present work was carried out with the following objectives: a) to obtain mutants in colour and shape of flowers of the varieties Repin (Pink colour) and Tinsel (white colour), through in vivo gamma-ray irradiation, associated with the cutting back method; b) to establish for the variety Repin a methodology in vitro to obtain adventitious buds through bud flower pedicels and to use this technique for mutation breeding; c) to compare facility of handling and efficiency of in vivo and in vitro mutation breeding methods, concerning total number of mutante , number of desirable mutante and mutation spectrum. With regard to the first objective, the first step was to evaluate gamma-ray sensitivity in order to determine the dose to be used. The evaluation was made by analising plant growth reduction after irradiation with several doses of gamma- rays. After the irradiation of rooted plantlets, several flower colour mutants were selected. Among them, three from Repin variety showed commercial interest. After the trial to assess estability of flower colour and yield, two were approved and were released to the farmers and are now under commercial production. One mutant has white flowers and is denominated Cristiane and the other has dark pink colour and is named Ingrid. The variety Tinsel (white colour) did not present any mutants with commercial value. In relation to the second objective, three experiments were carried out at the Laboratory of Radiaton Genetics of Nuclear Energy Center for Agriculture (CENA). The best culture medium to obtain in vitro adventitious buds through pedicels of the variety Repin was composed by the MS salts and vitamines, with the addition of 1 g.L-1 of hydrolizated casein and 30 g.L-1 of sacarose, supplemented with 0.5 mg.L-1 of IAA and 2.0 mg.L-1 of BAP. To get rooting the similar culture medium was used, with the exception of growth regulators that were not added. In the third experiment, the best method for plant adaptation utilized resulted in 80% of survived adapted plants. Concerning the third objective, it was concluded that the in vivo method produced a higher mutation spectrum (11 different types) for flower colour as compared with the in vitro method. The frequency of mutation for flower colour was similar in the both methods (around 6%). Based on the results obtained, it can be said that both methods showed facilities and difficulties in handling, but the in vivo was more efficient in producing flower colour mutants of commercial value

Indução de mutação: ampliação da variabilidade genética para o melhoramento de ornamentais

As ornamentais têm apresentado um aumento contínuo na sua importância econômica mundial, fato este que também tem ocorrido no Brasil (Flora Brasilis, 2002), embora ainda não representem contribuição expressiva do valor econômico dos produtos agrícolas Brasileiros, como acontece em outros países, dentre os quais a Holanda é um exemplo marcante

Indução e seleção de mutações para o melhoramento de ornamentais e as perspectivas de sua utilização no Brasil

Devido à importância da indução de mutações no melhoramento de ornamentais, este trabalho apresenta princípios básicos e exemplos da utilização dessa técnica em vários países. No Brasil, embora de uso recente, resultados de interesse foram obtidos no CENA/USP em algumas ornamentais e são discutidas as perspectivas e maneiras com que os interessados no uso de indução de mutação in vivo e in vitro podem utilizar-se dessa metodologia, em cooperação com o CENA

Mutações induzidas e uso de podas repetidas in vitro visandoao melhoramento de crisântemo.

O objetivo desta pesquisa foi induzir mutações em plantas de crisântemo (Dendranthema grandiflora Tzvelev.) in vitro, seguido de podas repetidas in vitro. Aproximadamente 105 plantas in vitro do cultivar Ingrid foram irradiadas com dose de 22,5 Gy de raios-gama e o avanço das gerações foi realizado por meio de podas repetidas in vitro com o subcultivo de ápices caulinares e segmentos de caule contendo gemas axilares. Durante o período de florescimento avaliou-se a freqüência de obtenção de mutantes e o tamanho de setores mutados, em plantas da geração Mv,-meristema apical até m 1 v 3' Como resultado, observou-se um total de 93 plantas mutantes (1 3,3 % do total de plantas avaliadas), sendo a maioria, mutantes de coloração de inflorescência. Não se observaram plantas mutantes no controle. Como efeito das podas, notou-se uma tendência à redução na freqüência de mutantes e ao aumento no tamanho dos setores mutados, a partir da geração MV,-gema axilar até a geração M1V3' Entre os nove diferentes tipos, três mutantes de coloração de inflorescência (marrom-avermelhado, chá-rosa e variegado) estão sendo multiplicados para possível lançamento como novos cultivares