Flowers are evoked to bring us delicious coffee.

Coffee is highly appreciated as stimulant. Brazil is the first producer and second consumer in the world. Flower evocation triggered by environmental signals is essential for adaptability and productivity, and despite that it is neglected and barely considered as a part of the reproductive cycle. Aiming to review molecular mechanisms producing phenological responses observed in the fields, orthologs to A. thaliana CO, FLC/FLM, FLT, SOC and VRN genes were identified in silico for C. arabica and its ancestors C. canephora and C. eugenioides. Protein structures and conserved domains, regulatory elements in promoters, and the related literature in both genera were accessed and compared. Hypotheses regarding Coffea spp. orthologs responsiveness to light and temperature signals at the tropics are proposed. Preliminary analysis of phenological data taken from early, intermediary and late C. arabica plants are included to illustrate the diversity regarding flower bud emission, which quite certainly is defined during flower evocation

Study on the anatomy of young coffee plants coming from micro-cuttings and induced to sprout.

Micro-cuttings coming from Catucaí coffee plants were established in the greenhouse and treated to sprout by decapitation and application of 600 mg/l triiodobenzoic acid. The morphology and the anatomy of treated and control plants were compared. Treated plants produced only orthotropic sprouts, useful for micro-cutting, while control plants produced only plagiotropic sprouts. Direct connections between the orthotropic sprouts and the petiole accessory veins were observed only in treated plants. All together, these results were interpreted as consequences of disturbances in the auxin transport systems, which shape apical dominance and bud dormancy

Aspectos citológicos da microgametogênese no cafeeiro.

No início dos trabalhos de melhoramento do cafeeiro o ponto principal era o aumento do rendimento. Atualmente além do incremento da produtividade, o melhoramento tem objetivado o desenvolvimento de cultivares de elevado potencial produtivo, boa qualidade de bebida, adaptada a diferentes ambientes e com boa estabilidade, resistente a pragas e doenças etc. Logo nenhum melhoramento é possível no cafeeiro sem o conhecimento de aspectos da sua biologia fIoral e reprodutiva. Tema recorrente nas pesquisas, em que são utilizadas as tecnologias de base molecular e citogenética para estudos em biotecnologia, genômica, transcriptômica, a constituição do genoma de cultivares e espécies pode ser ampliada com a contribuição do estudo de micrósporos, visando conhecer e selecionar o estádio de desenvolvimento do objeto de estudo, que é essencial.Este trabalho acrescenta análises citogenéticas de micrósporos e um painel dos aspectos citológicos das células germinativas masculinas de cafeeiros, ao longo de seu desenvolvimento, até o estádio de grão de pólen binucleado aos já publicados e importantes estudos citogenéticos relacionando-os ao desenvolvimento de botões fIorais e fIores. Uma vez que não há trabalho semelhante nas bases de dados da literatura técnico-científica, espera-se que seja útil para facilitar a coleta de material biológico em futuras ações de pesquisa.bitstream/item/158634/1/Aspecto-citologico-da-microgametogenese.pd

Thermal time, precipitation, coffee flower evocation and bud emission phases.

Flowering induction or evocation in coffee plants is a controversial matter that lacks examination. It is an important part of the reproductive cycle and can determine plant adaptability and productivity. While some authors believe temperature and day length are the most important induction factors, others think that water availability is the most essential factor for flowering. Previously, we analyzed nine coffee cultivars regarding fruit development and maturation phases. For the present work, four cultivars out of those nine, the fastest/earliest (Catucai Amarelo 24/137 and a Catucai Vermelho 785/15, genotypes 4 and 18, respectively) and the slowest/latest ones (Palma III and Arara, genotypes 11 and 24, respectively) in reaching the mature fruit stage were selected to study flowering induction and flower bud emission phases. Data were collected from 2015 to 2017, at the Procafe Foundation Experimental Farm, in Varginha?MG, Brazil. For each cultivar, 64 branches were tagged (4 branchesx4 plantsx4 blocks) and observed weekly to receive phenological grades (PHENGR) from 0 (for slim non induced buds) to 1.6 (for branches displaying at least four glomerules with flower buds identified by naked eye per node in most of the nodes). These data were used to calculate averaged cultivar PHENGRs for the dates of observation. The thermal time (TT) and the precipitation accumulated (ACPP) from the January-1st of each year up to the dates of field observation and phenological grade registration each week were calculated. PHENGRs, TTs and the ACPPs were assessed as XYZ triplets to produce 3D-contour graphs. 2-D analyses of correlation were also performed (Sigma Plot software, p < 0.05 for significant differences/correlations). Two patterns of data dispersal were observed. The latest/slowest cultivars regarding fruit phenology evolved more slowly through flower induction and emission as well, only displaying grades around the maximum 1.6 when TTs went around 2,900 degree-days and mostly when ACPPs reached 600 mm. The earliest/fastest cultivars were also those that evolved faster during flowering, displaying 1.6 grades when TTs were around 2,500 or even, rarely, 2,300 degree-days. For the fastest 04 and 18, PHENGR x TTs correlations were 0.812 and 0.732, both significant, and very low non-significant PHENGRs x ACPPs correlations were observed, for both cultivars. Differently, the slowest cultivars displayed even higher and significant PHENGRs x TTs correlations - R=0.918 (cult. 11) and 0.875 (cult. 24) - and intermediary significant PHENGRs x ACPPs correlations - R=0.562 (cult. 11) and 0.535 (cult. 24). Conclusion is that, for the years 2015-2017 and the cultivars evaluated, in the period going from January-1st up to the emission of at least four glomerules with flower buds in most of the nodes in tagged branches, TTs were more influential than ACPPs.Poster

Coffee microspore cultivation to attain doubled-haploid stable plantlets.

The aim of this study was to explore the potentials of progenies produced by the introgression of disease resistance from related Coffea species to C. arabica . In the IDR-Parana, Brazil, hybrids of C. arabica (tetraploid) x C. racemosa (diploid) were obtained. Self-pollination of some of these hybrids produced very mild yields, despite the backcros to C. arabica . In an attempt to regenerate stable double-haploids, anthers and isolated microspores were grown in vitro . It was assumed that chromosomes captured in a microspore after meiosis can acquire homo and/or homeologous stability faster in vitro than in vivo. C. arabica anthers served as control. Flowers were collected when the young microspores were uninucleated, and disinfected with 8% active chlorine. Microspores were extracted in 90 mM mannitol using a food mixer that worked for a few seconds, washed and centrifuged twice at 100xg and grown in modified N6 liquid medium (10 5 cells/mL in 35 mm diameter plates). Explants were grown continuously for six months on the same N6 medium containing 6.5 mg/L auxins, 1.0 mg/L cytokinins and 0.5 mg/L gibberellin (GA3), at 27 o C in the dark. Isolated microspores produced embryo-like structures or microcalli at very low frequencies (0.3 per plate). The anthers, on the other hand, produced embryogenic calli . One particular endogenous fungus infected 70% of the control anthers but 5% produced friable calli . Some of these were embryogenic, but arrested when compared to calli produced by the interspecific hybrid anthers. Regarding the hybrid anthers, 25% were infected by a same endogenous bacteria but 8% produced embryogenic tissue, with globular embryos multiplying and maturing simultaneously upon transfer to N6 medium without growth regulators. After 1.2 years, the photomorphogenesis has been induced under light, and auxin/cytokinin ratio = 2 plus GA3

Germinação in vitro de grãos de pólen de cafeeiro Acauã para estimativa de viabilidade.

O estudo dos grãos de pólen ou micrósporos é interessante sob vários aspectos científicos, desde a ciência básica até a biotecnologia. A fase progâmica é quando os gametas masculinos competem para realizar fecundações. Estudos sobre esta competição e sobre a duração da fase progâmica em café foram publicados há alguns anos. O presente trabalho teve como objetivos testar condições para a germinação in vitro de grãos de pólen de cafeeiro Acauã e utilizar as melhores condições para comparar a viabilidade em diferentes estádios de desenvolvimento da flor e alterações na viabilidade dos grãos, nos dias seguintes à coleta. As flores e anteras foram examinadas sob microscópio estereoscópico para seleção de anteras íntegras, pré e pós-deiscência. Foram testados três meios de germinação para os grãos de pólen, designados como SAC18, CAS E CAS/10, em pólen de anteras pré e pós-deiscência em botões florais maduros fechados, flores no dia da antese, flores abertas preservadas por três dias à temperatura ambiente ou em refrigerador. Três anteras selecionadas ao acaso foram imersas em 300 &#956;L de meio. Pelo menos três repetições de cada experimento foram preparadas. A viabilidade foi medida como a porcentagem de grãos de pólen que emitiram tubos polínicos com comprimento pelo menos igual ao diâmetro entre os presentes em cada campo de observação (oculares e objetivas de aumento 10X). Mais de 1000 grãos de pólen foram contados por experimento, com exceção de flores abertas por três dias que perderam os micrósporos no frasco em que estavam armazenadas. Para pólen de flores coletadas no dia da antese, os meios CAS e SAC18 não diferiram e uma percentagem maior de grãos de pólen germinou nestes meios do que em CAS/10. Grãos de pólen em anteras pós-deiscência de botões maduros fechados foram aqueles que germinaram em maior porcentagem (média de 70,7%), o que pode estar relacionado com taxas de autopolinização

Efeitos da decapitação e do tiba utilizados para a indução de brotações ortotrópicas axilares sobre a anatomia do nó em cafeeiros Catucaí.

O cafeeiro produz ramos ramos ortotrópicos e plagiotrópicos. Plantas clonadas in vitro e aclimatizadas podem ser, ainda em casa de vegetação, induzidas a emitir brotações ortotrópicas axilares com o objetivo de obter segmentos nodais (micro-estacas) úteis para a propagação vegetativa de genótipos selecionados de cafeeiro. A indução das brotações pode ser realizada decapitando-se os ramos ortotrópicos principais (eixos principais) e tratando o restante da planta com ácido tri-iodobenzóico (TIBA), um inibidor de translocação de auxinas. Plantas produzidas por micro-estacas oriundas de vitroplantas aclimatizadas de cafeeiro Catucaí foram, a partir dos seis meses depois do estabelecimento (enraizamento e retomada do crescimento), tratadas por decapitação e aspersão com solução de TIBA a 600 mg/L em etanol 50%. Duas aplicações desse tratamento com intervalo de dois meses entre aplicações induziram brotações ortotrópicas axilares na grande maioria das axilas foliares das plantas tratadas, que não produziram ramos plagiotrópicos. Por outro lado, plantas controle não tratadas, produziram apenas ramos plagiotrópicos, a partir do momento em que apresentaram seis a oito nós no eixo principal. Esses ramos plagiotrópicos das plantas controle emergiram de nós delgados à distância bem maior das axilas foliares do que o fizeram as brotações ortotrópicas axilares produzidas pelos nós espessos das plantas tratadas. A espessura, além de outros aspectos, tornou a anatomia dos nós de plantas tratadas e não tratadas bastante característica de cada condição. Os entrenós de plantas tratadas também apresentaram comprimento reduzido em relação a entrenós de plantas controle. Além disso, apenas em plantas tratadas foram bservadas conexões vasculares entre a base das brotações ortotrópicas axilares e os feixes vasculares acessórios do pecíolo. Essa conexão entre feixes vasculares acessórios e ramos ?supranumerários? assemelha-se ao que é observado em mutantes max4 de A. thaliana, que super-expressam a proteína PIN1 de transporte polar de auxinas e apresentam ramificações com muito maior frequência do que plantas selvagens da mesma espécie. O caráter de pulso do tratamento para a indução de brotações ministrado às plantas jovens do cafeeiro ficou demonstrado porque nenhum resquício do efeito do TIBA foi observado em plantas oriundas de micro-estacas utilizadas como controle no presente trabalho, que apresentaram arquitetura e fisiologia do crescimento comuns, como as que estão registradas na literatura concernente ao cafeeiro.Título em inglês: Effects of tiba and decapitation while orthotropic axillary sprout inducers on Catucaí coffee plant node anatomy

Embryogenic calli induced in interspecific (Elaeis guineensis x E. oleifera) hybrid zygotic embryos.

Cruzamentos de dendê (Elaeis guineensis) com caiaué (E. oleifera) visam obter progênies que sejam produtivas como o dendê mas com menor porte e resistentes ao amarelecimento fatal como o caiaué. Clonagem de progênies F1, RC1 e RC2 pode possibilitar a realização de experimentos de seleção com réplicas. O objetivo deste trabalho foi induzir a embriogênese somática em embriões zigóticos híbridos coletados 100 dias depois da polinização. Três progênies foram cultivadas em meio desenvolvido para embriões Tenera (E. guineensis tp. dura x pisifera). O número de embriões apresentando calli e germinando foi registrado e submetido ao teste Z. Calli foram pesados e submetidos a análise histológica. As progênies diferiram no número de embriões com plúmulas e calli simultaneamente. No nono mês, os ápices de embriões somáticos parcialmente desenvolvidos foram observados projetando-se da superfície dos calli nodulares. Calli secundários altamente embriogênicos e friáveis produzindo embriões somáticos no estádio globular não foram observados

Estudo sobre a viabilidade da produção de linhagens de milho por meio de cultura de anteras.

Este trabalho foi conduzido com os objetivos de estabelecer protocolos para o cultivo de anteras de milho, in vitro, visando a producao de linhagens; e avaliar a possibilidade da incorporacao dessa tecnica em um programa de melhoramento. Foram testados 37 genotipos de milho. A metodologia utilizada inclui a determinacao do estadio de desenvolvimento dos microsporos, mediante coloracao com carmim propionico; um teste de viabilidade de microsporos, pela reacao da fluorescencia enzimaticamente induzida; o pre-tratamento de pendoes a 8,0 C; o plaqueamento das anteras, em posicao lateral, sobre tres tipos de meio; e a incubacao das placas no escuro ou sob fotoperiodo de 16 horas, a 26 +/- 1C. Para a regeneracao de plantas, os calos foram transferidos para um meio sem reguladores de crescimento. Embora os microsporos apresentassem boa taxa de viabilidade quando plaqueados, os materiais testados mostraram-se pouco responsivos, havendo formacao de calos a partir de tres genotipos apenas e regeneracao de plantas a partir de apenas uma linhagem. Diante do pequeno sucesso obtido com os materiais testados e considerando que, em um programa de melhoramento de milho, ha necessidade da producao de grande numero de linhagens, conclui-se que a cultura de anteras ainda nao pode ser vista como tecnica auxiliar rotineira, pelo menos com a metodologia de cultivo e de regeneracao de plantas, atualmente disponivel, para o germoplasma amostrado

Histological analysis and transcription profiles on somatic embryogenesis in interspecific hybrids of Elaeis guineensis × E. oleifera.

Elaeis guineensis (African oil palm) and E. oleife- ra (American oil palm) are bred to attain high oil yields, disease resistances, and decelerated shoot elongation. We cultivated immature zy- gotic embryos from backcrossed and F1 inter- specific progenies on media containing 110, 150, or 200 mg·l?1 2,4-diclorophenoxyacetic acid (2,4- D) to obtain embryogenic cultures