Selection of large beans coffee genotypes for cercosporiosis and coffee leaf rust resistance

The development of disease resistant coffee cultivars is of paramount importance to increase grain yield and decrease production costs. The lack of information on how the new cultivars resist the attack of diseases and pests is a limiting factor in the selection of the best cultivars. Thus, the objective of the present work was to select superior genotypes of the Big Coffee VL group for resistance to Hemileia vastatrix and Cercospora coffeicola. The experiment consisted of 18 progenies pre-selected from a group of 100 genetic materials, for the trait of productivity. The experiment was carried out in a randomized block design, with six blocks and one plant per experimental plot, totaling 108 individuals. The selected coffee plants were evaluated for 10 months for injuries caused by coffee leaf rust and brown eye spot using commonly used diagrammatic scales. During the evaluated months, the genotypes G10, P32 and M22 were more tolerant to rust and brown eye spot. Thus, they are good candidates for genetic improvement programs with the objective of producing larger grains and adding resistance to the main diseases of arabica coffee.The development of disease resistant coffee cultivars is of paramount importance to increase grain yield and decrease production costs. The lack of information on how the new cultivars resist the attack of diseases and pests is a limiting factor in the selection of the best cultivars. Thus, the objective of the present work was to select superior genotypes of the Big Coffee VL group for resistance to Hemileia vastatrix and Cercospora coffeicola. The experiment consisted of 18 progenies pre-selected from a group of 100 genetic materials, for the trait of productivity. The experiment was carried out in a randomized block design, with six blocks and one plant per experimental plot, totaling 108 individuals. The selected coffee plants were evaluated for 10 months for injuries caused by coffee leaf rust and brown eye spot using commonly used diagrammatic scales. During the evaluated months, the genotypes G10, P32 and M22 were more tolerant to rust and brown eye spot. Thus, they are good candidates for genetic improvement programs with the objective of producing larger grains and adding resistance to the main diseases of arabica coffee

Comportamento em condições de campo de cafeeiros (Coffea arabica L.) propagados vegetativamente e por semeadura

Cutting is an alternative method for vegetative propagation of Coffea arabica L. hybrids for commercial purpose. However, the use of such method requires the understanding of the plant growth characteristics under filed conditions. Thus, the objective of the present study was to evaluate and compare the vegetative growth and first yield of Coffea arabica cv. Acaiá plants obtained by cuttings and with seed propagated plants. The experiment was installed in the year 2003 and carried out in the Department of Agriculture at Federal University of Lavras-UFLA. For cutting propagation, stems were treated with three concentrations (0, 2000 e 4000 mg.L-1) of Indol butiric acid (AIB), in the presence or absence of supplemental warming. The development and growth of the cuttings were compared to the plantlets obtained by traditional seed propagation. A randomized blocks design, with six plants per plot, considering four useful plants and three replications was used. The vegetative growth, height, and yield of the plants of coffee obtained from cutting and treated with 2000 mg.L-1 AIB, were significantly greater than those not treated. Also, the production of plagiotropic branches by the plants originated from cuttings was greater than those originated from seeds.A propagação vegetativa por meio do enraizamento de estacas é uma alternativa para a propagação de híbridos de Coffea arabica L. em escala comercial. Entretanto, para a utilização da propagação via enraizamento de estacas, é necessário o conhecimento das características de crescimento das plantas no campo. Assim, objetivou-se neste trabalho avaliar o crescimento vegetativo e a primeira produção de plantas de Coffea arabica cv. Acaiá, provenientes de estaquia, bem como compará-las com plantas provenientes de semeadura. O experimento foi instalado em 2003 no Departamento de Agricultura da Universidade Federal de Lavras – UFLA. Foram utilizadas mudas provenientes de estaquia, tratadas na fase de enraizamento com ácido indol–butírico (AIB), nas concentrações de (0, 2000 e 4000 mg.L-1) com e sem aquecimento no leito de enraizamento. Como tratamento adicional, foram utilizadas mudas provenientes de semeadura. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com três repetições e parcelas de seis plantas, sendo quatro plantas úteis. Avaliações do crescimento vegetativo e da produção possibilitaram concluir que plantas provenientes de estaquia, tratadas com AIB, apresentaram maior altura e produção em relação às não-tratadas. Observou-se maior número de pares de ramos plagiotrópicos e produção das plantas provenientes de estaquia em relação às plantas provenientes de semeadura

Identificação antecipada do sexo do mamoeiro pelos caracteres físicos das sementes e padrões isoenzimáticos das mudas

Identification of papaya sex can only be done four months after transplanting. The possibility of earlier sex identification either with isoenzymatic patterns or physical seed traits were evaluated in two commercial seeds: the hybrid Tainung 1 and Improved Sunrise Solo 72/12 four experiments were carried out in the Lavras municipality, Minas Gerais (Brazil). The first two experiments evaluated the relationship of seed physical characteristics such as sizes and weight and the corresponding sex using a complete randomized block design with four replications in a 2 x 3 factorial arrangement. The third experiment evaluated the relationship between seed vigor based on four seed emergence stages and sexual expression, using a completely randomized design with 5 replications in a 2 × 4 factorial arrangement. The fourth experiment tested for the two cultivars used, three isozyme systems: peroxidase (PER), esterase (EST) and leucineaminopeptidase (LAP) using leaf tissue from 4 or 5 leaves seedlings. There were no difference between seeds classified by size or weight and sexual expression. In Tainung 1 hybrid, seeds with higher initial vigor developed a higher proportion of hermaphrodite plants in contrast with a lower proportion of female plants from seed with less vigor. Seedlings with lower leaf number developed a higher number of hermaphrodite plants. PER, EST and LAP systems did not allow the identification of the sex of the two cultivars studied. Based on results it can be concluded for the hybrid seeds Tainung 1 that for seeds of uniform size and weight, sown on the same date and with similar agronomic conditions that seedlings of the greater vigor produced higher proportion of hermaphrodite plants. Additionally, within seedling stages I is possible to determine sex differentiation with by the number of leaves.  A sexagem do mamoeiro só pode ser feita depois de quatro meses de transplante. Para identificar antecipadamente o sexo das plantas avaliou-se a possibilidade do uso de caracteres físicos das sementes, bem como padrões isoenzimáticos das mudas de dois mamoeiros comerciais: híbrido Tainung 1 e a variedade Improved Sunrise Solo 72/12. Foram conduzidos quatro experimentos: nos dois primeiros experimentos, avaliou-se a relação de caracteres físicos das sementes, como peso e tamanho e a expressão sexual da planta resultante, utilizando um delineamento completamente casualizado com quatro repetições em esquema factorial 2 × 3. No terceiro experimento avaliou-se a relação entre o vigor das plântulas baseado em 4 estadios de emergência das sementes e a expressão sexual da planta resultante utilizando um delineamento inteiramente casualizado com cinco repetições e esquema fatorial 2 × 4. No quarto experimento testou-se para as duas cultivares, três sistemas isoenzimáticos: esterase (EST), peroxidase (PO) e leucine-aminopeptidase (LAP), utilizando tecidos foliares de mudas com 4 a 5 folhas. Não houve diferença entre as sementes classificadas por tamanho e peso quanto à expressão sexual da planta. A porcentagem de emergência foi significativamente inferior para as sementes clasificadas na seleção 10 y con pouco peso. No híbrido Tainung 1 as plântulas que apresentaram maior vigor na emergência das sementes originaram maior proporção de plantas hermafroditas, em contraste com a menor proporção de plantas femininas oriundas de mudas com menor velocidade de emergência de suas sementes. Mudas com menor número de folhas originaram maior proporção de plantas hermafroditas. Os sistemas PO, EST e LAP não permitiram diferenciar os sexos das plantas nas duas cultivares. Com base nos resultados anteriores, pode-se afirmar que sementes do híbrido Tainung 1, de tamanho e peso uniformes, semeadas na mesma data e com condições agronômicas semelhantes, que apresentam maior vigor na emergência, produziram maior proporção de plantas hermafroditas. Adicionalmente, com a diferenciação das mudas pelo número de folhas dentro de cada estádio de emergência, é possível determinar precocemente o sexo das plantas e obter mudas com sexo definido antes do plantio.  

Desenvolvimento de plântula de Coffea arabica L. através de embriogênese somática direta

This work aimed to develop embryos and acclimatize seedlings of Coffea arabica L. cv. Rubi produced by direct somatic embryogenesis. For the development of somatic embryos, were evaluated the effect of sucrose (0; 15; 30; 45 and 60 g.L-1) and GA3 (0; 2.5; 5 and 10 mg.L-1). For the development of seedlings, were evaluated the influence of GA3 (0; 2.5; 5; 10 mg.L-¹) and NAA (0; 0.25; 0.5; 1; 2 mg L-¹). The in vitro experiments were carried out in a growth chamber under light intensity of 32 µMol.m-2.s-1, at the temperature of ± 25 1oC and photoperiod of 16 hours. The parameters evaluated were: number of leaves, length of the aerial part and fresh weight of the seedlings. For the seedling acclimatization process two types of substrates were tested (Plantmax® and Plantmax® plus carbonized rice peels (v/v 1:1) and fertilizer with slow-release (Osmocote®) (0, 0.5, 1 and 2 g of the fertilizer per cell). The results indicated that 5.81 mg L-1 GA3 was efficient for the development of coffee somatic embryos and GA3 (10 mg. L-1) in combination with 1mg. L-1 NAA showed efficiency in the development of the seedlings obtained by direct somatic embryogenesis. The best substrate for acclimatization was Plantmax® mixed with carbonized rice peels and 1.68 g per cell of the Osmocote® fertilizer.Objetivou-se com este trabalho, desenvolver embriões e aclimatar plântulas de Coffea arabica L. cv. Rubi, provenientes de embriogênese somática direta. No desenvolvimento de embriões somáticos, avaliou-se a influência de sacarose (0; 15; 30; 45 e 60 g.L-1) e de GA3 (0; 2,5; 5 e 10 mg.L-1). No desenvolvimento de plântulas, avaliou-se a influência de GA3 (0; 2,5; 5; 10 mg L-¹) e de ANA (0; 0,25; 0,5; 1; 2 mg L-¹). Os experimentos in vitro foram conduzidos em sala de crescimento com irradiância em torno de 32 µMol.m-2.s-1 e fotoperíodo de 16 horas, com temperatura de 25 ± 1oC. As variáveis avaliadas foram: número de folhas, comprimento da parte aérea e massa fresca da parte aérea. Na etapa de aclimatização de plântulas, foram testados dois tipos de substrato (Plantmax® e Plantmax® acrescido de casca de arroz carbonizada (v/v 1:1)) combinados com o fertilizante de liberação lenta Osmocote® (0, 0,5, 1 e 2 g do fertilizante por célula). Pelos resultados obtidos verificou-se que a utilização de 5,81 mg.L-1 de GA3 apresenta eficiência no desenvolvimento de embriões somáticos de cafeeiro e as concentrações de 10 mg.L-1 de GA3 e 1 mg.L-1 de ANA apresentam eficiência para o desenvolvimento de plântulas oriundas da embriogênese somática direta. O melhor substrato para aclimatização dessas plântulas foi o Plantmax® misturado à casca de arroz carbonizada, acrescido de 1,68 g por célula do fertilizante de liberação lenta Osmocote®

TYPES OF STEM CUTTINGS AND ENVIRONMENTS ON THE GROWTH OF COFFEE STEM SHOOTS

Buscando a adequação de uma metodologia para produção de mudas de Coffea arabica L. via propagação vegetativa, objetivou-se avaliar neste trabalho o efeito de diferentes tipos de estacas caulinares utilizadas para a formação de mudas de café arábica. O experimento foi instalado em delineamento inteiramente casualizado, disposto em esquema fatorial 3 x 2, correspondentes a três tipos de segmentos (herbáceos, semilenhosos e lenhosos) e dois ambientes (telado de sombrite e casa de vegetação). O experimento foi conduzido por 90 dias. No encerramento foram avaliadas as seguintes variáveis: altura da planta, número de nós, número de pares de folhas, comprimento da raiz principal e a matéria seca da planta. Através dos resultados observa-se que a estaca semilenhosa apresentou a maior média para comprimento da raiz principal, diferindo significativamente dos outros segmentos. Para matéria seca da planta, as estacas semilenhosa e lenhosa não diferiram entre si significativamente, mas foram superiores as herbáceas. O telado de sombrite destacou-se como o melhor local para condução dessas mudas.Looking to contribute to the formation of an appropriate methodology for Coffea arabica L. stem shoots production through vegetative propagation, this work aimed to evaluate the effect of different types of stem cuttings used for the formation of Arabic coffee stem shoots obtained from stem cuttings, under two different environments. The experiment was carried out in an completely random design, in a 3 x 2 factorial experiment, corresponding to three types of segments (herbaceous, semi-woody and woody) and two environments (shaded nursery and greenhouse). The experiment was conducted for 90 days. At conclusion the following variables were evaluated: plant height, number of nodes, number of leaf pairs, length of the principal root and the plant dry matter. It was observed that for the longest root of the semi-woody cutting presented the highest average, differing significantly from the other cuttings. For total dry matter, the semi-woody and woody cuttings did not present significant difference amongst themselves, but they were superior to the herbaceous cuttings. The shaded nursery stood out as the best local for the development of these seedlings

DEVELOPMENT in vitro OF COFEE PLANTS IN DIFFERENT CULTURE MEDIUM AND PLANT GROWTH REGULATORS

A não existência de uma metodologia adaptada para a multiplicação clonal de C. arabica L. em escala comercial tem sido uma grande restrição a utilização dessa técnica como estratégia para viabilizar o uso de cafeeiros híbridos obtidos pelo melhoramento genético. Com o objetivo de aprimorar as técnicas de micropropagação de brotações de cafeeiro, foram instalados dois experimentos utilizando segmentos nodais de plântulas pré-estabelecidas in vitro de C. arabica. No primeiro experimento estudou-se o efeito de concentrações de BAP (6, 9, 12 e 15 mg dm-3) e ANA (0,5 e 1 mg dm-3) sobre duas cultivares (‘Catuaí Vermelho’ e ‘Maragogipe’), no meio MS. No segundo experimento avaliou-se a influência de concentrações de BAP (0, 6, 9, 12 e 15 mg dm-3) e dois meios de cultura (MS e WPM) sobre três cultivares (‘Catuaí Vermelho’, ‘Icatu’ e ‘Rubi’). Após 90 dias, melhores resultados para as cvs. Catuaí Vermelho e Maragogipe foram obtidos com 15 mg dm-3 de BAP. A cultivar Catuaí Vermelho apresentou maior número de brotações quando comparada com a cv. Maragogipe. Na ausência de BAP, o meio WPM é mais indicado para se obter maior número de brotações da cv. Rubi. Melhores resultados para massa da matéria fresca das brotações verificaram-se em meio MS, para as cvs. Catuaí Vermelho e Icatu.The nonexistence of a methodology adapted for the asexual multiplication of C. arabica in commercial scale has been the largest restriction to the employment of this technique as strategy for the use of coffee hybrid obtained by the genetic improvement. With the objective of refine the micropropagation techniques of coffee shoots, nodal segments of plants preset in vitro of C. arabica was inoculated in culture medium. In a first experiment it was studied the effect on concentrations of BAP (benzilaminopurin) and concentrations of ANA (naftalenacetic acid) on 2 cvs. In the second experiment the influence of concentrations of BAP and 2 culture medium on 3 cvs. were also verified. The pH was adjusted for 5.8 before the addition of 7 g dm-3 of agar and the sterilization to 121 ºC and 0,1 MPa for 20 min. After the inoculation, the explants was maintained in growth room at 26±1 ºC, irradiance of 32 mol m-2 s-1 and photoperiod of 16 daily hours. The experiments were a design randomized complete blocks, being used four explants by repetition and 20 plants per treatment. After 90 days, better results for cvs. Catuaí Vermelho and Maragogipe were obtained with 15 mg dm-3 of BAP. The cv. Catuai Vermelho was presented larger shoots number when compared with cv. Maragogipe. In the absence of BAP, culture medium WPM is more indicated to obtain larger number of shoots of cv. Rubi. Better results in the fresh weight of shoots were verified in culture medium MS, for cvs. Catuai Vermelho and Icatu

Comparação entre sistemas radiculares de mudas de Coffea arabica L. obtidas por estaquia e por sementes

Vegetative propagation or cloning of F1 hybrids represents an economy of time and resources for Coffea arabica L. breeding programs. Nevertheless, not much is known about the rooting system of coffee plants propagated by cuttings. An essay was carried out aiming to evaluate Coffea arabica rooting system of plants obtained by vegetative and seedling propagation. Cuttins of the Acaiá and Rubi cultivar with previously developed roots, about 3cm long, that have been free for 90 days of any contact with plant growth regulators were transplanted to plastic bags. At the same time, seeds from the same cultivars were planted on the same plastic bags and stored on a covered commercial nursery with 50% shading. Common cultivation methods were used during seedling development. Bioplant was used as substratum and Osmocote as fertilizer supplier. Root length and diameter were evaluated by using the computational program QUANTRAIZ. It was observed that young coffee plants originated by cuttings produced fine root system longer and heavier than the root system of plants formed by seeds. Most part of the roots developed by the seedlings, more than 98%, was composed by fine roots by which the plant is able to absorb water and mineral salts.A clonagem de híbridos F1 de Coffea arabica L., pode representar uma diminuição significativa de tempo e recursos despendidos nos programas de melhoramento. Entretanto, pouco se sabe sobre o sistema radicular de plantas de café propagadas vegetativamente. Objetivando avaliar o sistema radicular de mudas de C. arabica, obtidas por meio de estaquia e por semeadura, foi conduzido um experimento no qual estacas previamente enraizadas, após 90 dias sem o uso de regulador de crescimento, com raízes entorno de 3 cm, das cultivares Acaiá e Rubi, foram transplantadas para sacolas plásticas. Na mesma ocasião foi feita a semeadura das duas cultivares no mesmo tipo de sacola e colocadas em viveiro do tipo comercial, de cobertura, com sombreamento de aproximadamente 50%. Durante o desenvolvimento das mudas foram feitos os tratos culturais conforme o sistema convencional de produção de mudas. Como substrato foi utilizado o Bioplant® e como suprimento foi utilizado o fertilizante Osmocote. As mudas atingiram o padrão de muda de ano. As medições dos comprimentos e diâmetros das raízes foram feitas utilizando-se o programa computacional QUANTRAÍZ. Observou-se que mudas obtidas por meio de estacas possuem maior comprimento total das raízes e maior peso da matéria seca que mudas formadas por sementes. A maior parte do sistema radicular de todas as mudas, mais de 98%, constituiu de raízes finas por meio das quais as plantas absorvem água e os sais minerais

INFLUÊNCIA DO MEIO DE CULTURA E CONCENTRAÇÃO DE AGAR NO CRESCIMENTO E DESENVOLVIMENTO DE PLÂNTULAS DE CAFÉ ORIUNDAS DA EMBRIOGÊNESE SOMÁTICA DIRETA

An important method of in vitro propagation of Coffea arabica  plants is somatic embryogenesis. This work aimed to achieve the most adequate culture medium formulation and agar concentration for the plantlets growth of Coffea. arabica L. cv. Rubi from direct somatic embryogenesis. The experiment was carried out at the Tissue Culture Laboratory of Federal University of Lavras, in 2005, in randomized block, with four replications, and factorial 4 x 5. It was evaluated the influence of different types of culture media (MS; Knudson; WPM; White) and different concentration agar (0; 2; 4; 6 and 8 g L-1). The experiment was maintained for 60 days in a growth room under light intensity of 32 µMol m-2 s-1, 25 ± 1 oC photoperiods of 16 hours. The characteristics evaluated were: number of leaves, length of the aerial part and fresh mass weight of the plantlets. The results indicated the WPM culture medium, presented larger efficiency for development plantlets of Coffea arabica. The concentration of 1,5 g L-1 of agar provided the best fresh mass weight as well as the biggest length of the aerial part. The largest number of leaves was obtained in the absence of agar.Um importante método de propagação in vitro de plantas de Coffea arabica é a embriogênese somática. Objetivou-se com esse trabalho, avaliar a influência de meios de cultura e de concentrações de ágar no crescimento de plântulas de Coffea arabica L. cv. Rubi. Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Cultura de Tecidos da Universidade Federal de Lavras, em 2005, em delineamento experimental inteiramente ao acaso, com 4 repetições e esquema fatorial 4 x 5. Os tratamentos foram constituídos de diferentes tipos de meios de cultura (MS; Knudson; WPM; White) e de diferentes concentrações de ágar (0; 2; 4; 6 e 8 g L-1), que permaneceram por sessenta dias em sala de crescimento com irradiância em torno de 32 μM m-2 s-1 e fotoperíodo de 16 h, sob temperatura de 25 ± 1 oC. As variáveis avaliadas foram: número de folhas, comprimento da parte aérea e massa fresca da plântula. Concluiu-se que o meio WPM apresentou maior eficiência para o desenvolvimento de plântulas de cafeeiro. Nestas, a concentração de 1,5 g L-1 de ágar proporciona massa fresca mais alta e maior comprimento da parte aérea. O maior número de folhas foi obtido na ausência de ágar

Desenvolvimento de cafeeiros enxertados em Apoatã IAC 2258 cultivados no campo isento de nematóides

This study was carried out in nematode-free land, during the period from January 04 to May 05, aimed at obtaining information on the development of coffee trees (Coffea arabica L.) grafted or non-grafted on the rootstock Apoatã IAC 2258 (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner). The experimental design used was a randomized block with a (7 x 3) factorial split-plot arrangement and four replications, as follows: seven C. arabica cultivars and three types of seedlings (grafted, self grafted and non-grafted), evaluated in four time periods. The experiments were evaluated for plant height, plagiotropic shoots number and number of nodes on plagiotropic shoots. The results concluded that grafted seedlings were not superior to the non-grafted ones in any of the evaluated characteristics, regardless of the cultivar. But the effects of stress caused by grafting and Apoatã rootstock were observed.Visando obter informações sobre o desenvolvimento de cafeeiros (Coffea arabica L.) enxertados ou não no porta enxerto Apoatã IAC 2258 (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) foi instalado e conduzido esse ensaio em campo isento de nematóides, de janeiro de 2004 a maio de 2005. O delineamento experimental utilizado foi blocos casualizados em esquema fatorial (7 x 3), com parcelas subdivididas no tempo e quatro repetições, sendo sete cultivares de C. arabica e três tipos de mudas (enxertada, auto enxertada e pé franco) e quatro épocas de avaliação. Foram avaliadas altura de planta, número de ramos plagiotrópicos e número de nós nos ramos plagiotrópicos. Pelos resultado conclui-se que a muda enxertada não é superior à muda de pé franco para nenhuma característica avaliada, independentemente da cultivar. Foi observado efeito do estresse causado pela enxertia e efeito porta-enxerto Apoatã