Antibiotics toxicity on the in vitro potato cultivation in semi-solid and liquid media

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos fitotóxicos de antibióticos no crescimento e na taxa de multiplicação in vitro da batata. Brotações da cultivar Baronesa foram cultivadas em meio de multiplicação de consistência semi-sólida e líquida. O meio de multiplicação foi formado pelos sais e vitaminas de MS ao qual adicionou-se um dos seguintes antibióticos: ampicilina, cloranfenicol, estreptomicina e tetraciclina, previamente selecionados em razão da ação bactericida sobre contaminantes da cultura, nas concentrações de 0, 32, 64, 128, 256, 512 e 1.024 mg L-1. Por 21 dias os materiais foram mantidos em sala de crescimento a 25±2°C, 16 horas de luz e fluxo de radiação de 35 μmol m-2 s-1. Nos tratamentos em que se utilizou meio de cultura líquido, os frascos foram mantidos sob constante agitação em mesa agitadora do tipo orbital. A ampicilina foi o único antibiótico que não afetou a sobrevivência e o desenvolvimento dos explantes de batata em meio de multiplicação, podendo ser indicada para trabalhos de descontaminação in vitro dessa espécie. O aumento das concentrações de cloranfenicol, estreptomicina e tetraciclina no meio de cultura apresentou efeitos fitotóxicos severos sobre o crescimento e taxa de multiplicação do material vegetal.The objective of this work was to evaluate the effects of antibiotics on the in vitro growth and multiplication rate of potato. Potato explants, cv. Baronesa, were cultivated in semi-solid and liquid multiplication culture medium. The medium was formed by MS salts, vitamins and one of the following antibiotics: ampicillin, chloramphenicol, streptomycin or tetracycline, previously selected by the bactericidal action on some culture contaminants, at 0, 32, 64, 128, 256, 512 and 1,024 mg L-1. Each treatment had three replicates of ten explants. The materials were incubated for 21 days in a growth room at 25±2°C temperature, 16-hour-light and 35 mmol m-2 s-1 radiation. The flasks with liquid culture medium were kept under continuous agitation in an orbital shaker. Only ampicillin has not affected the survival and the normal development of potato explants in the culture medium, thereby being indicated for decontamination works in vitro of this specie. The increase of the concentrations of chloramphenicol, tetracycline and streptomycin presented severe phytotoxic effects on the growth and multiplication rate of potato explants

In vitro storage of potato under acetyl salicylic acid and two carbohydrate sources

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de carboidratos e do ácido acetilsalicílico (AAS) na preservação in vitro da batata (Solanum tuberosum L.), cultivar Macaca. Brotações de 1,5 a 2,0 cm de comprimento foram transferidas para meio de MS, acrescido de mio-inositol (100 mg L-1) e ágar (6 g L-1). Testaram-se duas fontes de carboidrato, sacarose e manitol (87,6 mM), e cinco concentrações de AAS (0, 30, 60, 90 e 120 mg L-1). O delineamento foi em blocos casualizados com quatro repetições por tratamento e cada repetição formada por oito tubos de ensaio com uma brotação. O material foi mantido à temperatura de 25±2ºC, fotoperíodo de 16 horas e radiação de 19 mE m-2 s-1. O crescimento e o número de gemas nas hastes foram avaliados por três meses. Passados nove meses, a sobrevivência e o número de microtubérculos também foram avaliados. O uso de manitol, associado às concentrações a partir de 30 mg L-1 de AAS, proporcionou menor crescimento e formação de gemas nas hastes. No meio suplementado com sacarose, a sobrevivência e o número de microtubérculos foram maiores, independentemente das concentrações de AAS utilizadas, após nove meses de cultivo.The aim of this work was to evaluate the effect of carbohydrates and acetyl salicylic acid (ASA) during the in vitro storage of potato (Solanum tuberosum L.), cultivar Macaca. Stems derived from in vitro cultures were cut into 1.5 to 2.0 cm segments and inoculated in a MS medium supplemented with myo-inositol (100 mg L-1) and agar (6 g L-1). Sucrose and mannitol 87.6 mM and five ASA concentrations (0, 30, 60, 90 and 120 mg L-1) were tested. The stems were cultured on 10 mL medium in test tubes (20 x 150 mm) and incubated in a growth chamber at 25±2ºC, 16 hour photoperiod and 19 µE m-2 s-1 radiation. The growth and the bud number formed in the stems for a period of three months were evaluated. Nine months later the survival percentage and the number of microtubers formed were also evaluated. It was observed that the mannitol, associated with 30 mg L-1 of ASA provided the smallest growth and bud formation after three months of storage. The survival and the microtubers amount were larger when the stems were maintained in the medium supplemented with sucrose, apart from the ASA concentration, after nine months of storage

Protocolo para produção de material propagativo de batata em meio líquido

Semi-solid media are more commonly used in studies of micropropagation, but the physical state of the culture media seems to influence the growth and multiplication rate of the cultivation. The objective of this work was to establish a protocol for in vitro multiplication of potato in liquid culture media. Potato explants, cultivar Eliza, with an axillary bud, were cultivated in six different culture media, with (semi-solid) or without (liquid) the addition of agar. After 21 days, the culture medium that provided the best results for growth and multiplication rate had the composition modified with the objective of improving the efficiency of in vitro multiplication of five cultivars in liquid medium. The need of agitation was also evaluated in liquid culture medium. There was high efficiency of the in vitro potato multiplication when it was cultivated in liquid medium. The MS salt medium in the full concentration, added by gibberellic acid (0.25 mg de Luces Fortes), panthotenic acid (5.0 mg L-1), thiamine (1.0 mg L-1) and sucrose (20 g L-1), and under constant agitation, showed to be suitable for this purpose.Os meios semi-sólidos são os mais utilizados em trabalhos de micropropagação, mas há indícios de que o estado físico dos meios de cultura influencia a multiplicação dos cultivos. O objetivo deste trabalho foi estabelecer um protocolo para a multiplicação de material propagativo de batata em meio de cultura líquido. Explantes de batata da cultivar Eliza, com uma gema axilar, foram cultivados em seis diferentes meios de cultura, com (semi-sólido) ou sem (líquido) a adição do solidificante ágar. Após 21 dias de cultivo, o meio de cultura que proporcionou os melhores resultados para crescimento e taxa de multiplicação teve sua composição modificada com o objetivo de melhorar a eficiência de multiplicação de cinco cultivares em meio líquido. Foi também avaliada a necessidade de agitação dos cultivos em meio líquido. Houve ganho na eficiência de multiplicação in vitro da batata, quando se utiliza meio de cultura líquido. Os melhores resultados são obtidos quando o material é cultivado em meio constituído pelos sais de MS na concentração plena, acrescido de ácido pantotênico (5,0 mg L-1), tiamina (1,0 mg L-1), ácido giberélico (0,25 mg L-1) e sacarose (20 g L-1), sob agitação constante

Identification and antibiotic control of endophytic bacteria contaminants in micropropagated potato explants

Este trabalho teve por objetivos isolar, caracterizar e identificar bactérias endofíticas contaminantes encontradas em tecidos de batata durante a micropropagação e selecionar antibióticos para o controle in vitro desses microrganismos por meio da determinação da concentração bactericida mínima inibitória. Brotações de batata apresentando contaminação bacteriana durante a etapa de multiplicação in vitro, foram superficialmente esterilizadas e os internódios transferidos para placas de Petri com ágar nutriente, onde permaneceram incubadas a 28°C por até cinco dias. Após purificação, as bactérias foram caracterizadas e identificadas por testes taxonômicos. Um total de oito estirpes bacterianas foram isoladas e identificadas como pertencentes às famílias Acetobacteriaceae (1) e Enterobacteriaceae (2) e aos gêneros Corynebacterium (3), Pseudomonas (1) e Xanthomonas (1). Os melhores resultados para a inibição do crescimento bacteriano foram obtidos com os antibióticos ampicilina, cloranfenicol, estreptomicina e tetraciclina em concentrações que variaram de 32 a 256 mg L-1.This work aimed to isolate, characterize and identify contaminant endophytic bacteria found in potato tissues during the micropropagation and to select antibiotics for in vitro control of these microorganisms by determining the inhibitory minimal bactericidal concentration. Potato shoots presenting bacterial contamination during the in vitro multiplication were superficially sterilized and the internodes transferred to Petri dishes with nutrient agar medium for up to five days at 28°C. After subcultures the grown bacteria were purified and identified through taxonomic tests. A total of eight bacterial endophytic strains were isolated and identified as belonging to Acetobacteriaceae (1) and Enterobacteriaceae (2) families and Corynebacterium (3), Pseudomonas (1) and Xanthomonas (1) genera. The best results for bacterial growth inhibition were obtained with ampicilin, chloramphenicol, streptomycin and tetracycline antibiotics in concentrations ranging from 32 to 256 mg L-1

Efeito da sacarose e do benomyl na multiplicação in vitro da macieira

The purpose of this work was to study the effect of sucrose and benomyl concentrations on in vitro multiplication of apple (Malus prunifolia Willd, Borkh). The culture media composition was MS basal media plus 1 mg L-1 of BAP. Benomyl was harmful to M. prunifolia at all concentrations. The best sucrose concentrations was 30-45 g L-1, evaluated by shoot and bud number. The sucrose concentration of 45 g L-1 gave the biggest shoot length. The best shoot color was obtained at 15-30 g L-1 of sucrose.Objetivou-se estudar o efeito de diferentes concentrações de sacarose e benomyl na multiplicação in vitro de macieira (Malus prunifolia Willd, Borkh). O meio de cultura utilizado foi o MS, acrescido de 1 mg L-1 de BAP. O benomyl foi prejudicial à multiplicação da macieira em relação às variáveis estudadas. Concentrações de 30 a 45 g L-1 de sacarose propiciaram maior número de brotações e número de gemas. O comprimento dos brotos foi favorecido com 45 g L-1 de sacarose. As melhores respostas quanto à coloração das brotações foram obtidas com a adição de 15 a 30 g L-1 de sacarose

Growth of micropropagated apple plants in greenhouse with gibberellic acid applications

O objetivo deste trabalho foi otimizar o crescimento de plantas micropropagadas do porta-enxerto de macieira 'Marubakaido' (Malus prunifolia) em casa de vegetação, por meio da aplicação de ácido giberélico (AG3) por uma, duas, ou três vezes, em intervalos semanais. As concentrações testadas foram: 0, 50, 100, 200, 400, 800 e 1.600 mg L-1. O crescimento das plantas foi avaliado quinzenalmente, por um período de dois meses. O comprimento dos entrenós e a matéria seca da parte aérea das plantas também foram avaliados no final do experimento. Três aplicações de AG3 na concentração de 800 mg L-1 foi o tratamento que proporcionou a maior taxa de crescimento das plantas (912% contra 114% das plantas não-tratadas), além de proporcionar plantas com maior comprimento de entrenós e massa seca da parte aérea. Plantas pulverizadas uma única vez não apresentaram diferenças significativas em nenhuma das variáveis estudadas. Estes resultados sugerem que o uso do AG3 em plantas de macieira, oriundas da micropropagação, melhora o crescimento, embora um número de pelo menos três aplicações, associado com concentrações mais elevadas, seja necessário para melhorar a eficiência deste regulador.Aiming to optimize plant growth of the apple rootstock cultivar Marubakaido (Malus prunifolia) in greenhouse, one-year old plants coming from in vitro cultivation were sprayed once, twice and three times in a 7-day interval with gibberellic acid (GA3). The concentrations of 0, 50, 100, 200, 400, 800 and 1,600 mg L-1 were used. Plant growth was evaluated every two weeks during two months. Internode length, number of buds and the dry mass of the aerial part were also evaluated at the end of the experiment. Three sprays of GA3 at 800 mg L-1 was the best treatment providing the largest rate of plant growth (912% against 114% of non-treated plants) in relation to their initial height, besides providing larger internode length and higher dry matter of aerial parts. Plants sprayed once did not present significant response to GA3 for none of the studied variables. These results suggest that the use of GA3, in apple plants coming from micropropagation, improves the growth, although a number of at least three applications, associated with high concentrations, is necessary to improve the efficiency of this regulator

Effects of low temperature application on apple plants over plant growth during acclimatization

Este trabalho objetivou avaliar o efeito da aplicação de baixa temperatura (4±1ºC) sobre o crescimento das brotações micropropagadas de um porta-enxerto de macieira (Malus prunifolia Borkh.), cv. Marubakaido, durante o processo de aclimatização. Durante as duas primeiras semanas de aclimatização, as plântulas foram transferidas para uma câmara de crescimento, e submetidas à temperatura de 4±1ºC por 0, 240, 480, 720, 960, 1.200 e 1.440 horas, sob fotoperíodo de 16 horas e radiação de 5 µE m-2 s-1. Em seguida, foram conduzidas para casa de vegetação e avaliadas por um período de 90 dias. Ao final do experimento, avaliou-se, ainda, o comprimento dos entrenós, o número de gemas e o peso da matéria seca da parte aérea e das raízes das plantas. A porcentagem de sobrevivência também foi avaliada após um mês de permanência das plantas em casa de vegetação. Houve aumento na altura das plantas e no comprimento dos entrenós, proporcional ao tempo de sua permanência sob baixa temperatura. O frio provocou decréscimo no peso seco das raízes, porém não afetou a sobrevivência das plantas, o número de gemas e o peso da matéria seca da parte aérea.The present work aimed to evaluate the growth of shoots of a rootstock of the plant growth of the apple (Malus prunifolia Borkh, cv. Marubakaido) tree during the acclimatization process. After two weeks of acclimatization, the plantlets were transferred to a growth room and kept under temperature of 4±1ºC, 16-hour photoperiod at 5 µE m-2 s-1 of radiation for 0, 240, 480, 720, 960, 1,200 and 1,440 hours. So, the plantlets were transferred to the greenhouse where their growth was evaluated every two weeks during 90 days. Internode length, bud number and dry matter weight of aerial part and roots were also evaluated at the end of the experiment. The percentage of plant survival was evaluated after a month in greenhouse. An increase was verified in the plant height and internode length proportional to the time kept under low temperature. Chill did not affect the plant survival, the bud number and the dry weight of aerial part, but it did affect the root dry weight

Baixa temperatura para explantes do porta-enxerto de macieira 'Marubakaido' in vitro durante a aclimatização

The process of aclimatization for apple plantlets leads to the stoping of the vegetative plant growth which could last a few months. To improve plant growth of apple rootstock 'Marubakaido' during the acclimatization process, explants from in vitro culture 1.0 to 2.0 cm long were cultivated in MS medium and chilled for 0; 240; 480; 720; 960; 1200 and 1440 hours at 4±1°C in a 16 hour photoperiod at 4.2 µmoles m-2 s-1 light intensity. The experiment was carried out in a randomized complete block design, with five replications. After chilling the explants were rooted and transplanted to greenhouse conditions where their growth, internode lengths, bud number and dry matter of aerial part and roots were observed, each fifteen days, during three consecutive months. Percentage plant survival was also evaluated after a month of acclimatization. Explants treated for 720 h produced taller plants with elongated internodes which, however, affected negatively the in vitro explant aspect leading to a decrease in plant survival during acclimatization.O processo de aclimatização da macieira leva a uma parada no crescimento vegetativo das plantas que pode perdurar por alguns meses. Com o objetivo de maximizar o crescimento de plantas durante a aclimatização, brotações do porta-enxerto de macieira 'Marubakaido', originárias de cultivo in vitro, com 1,0 a 2,0 cm de comprimento, foram inoculadas e mantidas em meio "MS" por 0; 240; 480; 720; 960; 1200 e 1440 horas, sob temperatura de 4±1°C, fotoperíodo de 16 horas e intensidade luminosa de 4,2 µmoles m-2 s-1. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados com cinco repetições. Após os tratamentos, as brotações foram enraizadas e transplantadas para casa de vegetação, onde crescimento, número de gemas e comprimento dos entrenós foram avaliados, quinzenalmente, por um período de 90 dias. A percentagem de sobrevivência também foi avaliada após um mês de aclimatização. Brotações submetidas à baixa temperatura por 720 h proporcionaram maior crescimento e comprimento dos entrenós das plantas. Contudo, afetaram negativamente o aspecto das brotações in vitro, causando um decréscimo na percentagem de sobrevivência das plantas, durante o período de aclimatização

Tolerance to aluminium in apple rootstocks somaclones in nutrient solution

A macieira (Malus sp.) cultivada em solos ácidos com pH inferior a 5,0 pode apresentar distúrbios nutricionais e inibição de crescimento causados por níveis tóxicos de Al que podem afetar a absorção do Ca, o qual apresenta estreita correlação com a produção de frutos de melhor qualidade. O objetivo deste trabalho foi verificar a tolerância ao Al em 18 somaclones e três cultivares porta-enxertos provenientes da seleção in vitro. As plântulas foram cultivadas durante 45 dias em copos de plástico de 300 mL contendo solução nutritiva e utilizando-se sílica lavada como substrato. Os valores obtidos foram submetidos à análise multivariada pelos componentes principais e agrupamento hierárquico baseado no método de Ward, o qual revelou ser mais adequado na classificação dos clones quanto à tolerância ao Al do que os testes de médias. O porcentual de redução na matéria seca da parte aérea e no número de folhas foram características que melhor possibilitaram a discriminação dos clones. Os clones foram classificados em três grupos: bem sensível ou não tolerante, moderadamente tolerante e tolerante.The apple trees (Malus sp.) cultivated in soils with pH below 5.0 may present nutritional disorders and growth restriction due to the presence of high toxic levels of Al that may affect the Ca absorption, which shows a narrow correlation with fruits of better quality. The aim of this work was to verify the tolerance to Al in 18 apple rootstocks somaclones and three cultivars originated from in vitro selection. The plantlets were cultivated in 300 mL plastic glasses with washed silica in nutrient solution for 45 days. The obtained values were submitted to a multivariate analysis by the main components and hierarchical grouping based on Ward method, which showed to be more appropriate to classify the clones with relationship to the tolerance to Al than the tests of averages. The reduction percentage in the dry matter of the shoots and in the number of leaves were characteristic that best permitted clones discrimination. Three groups of clones could be classified such as: no tolerant, slightly tolerant and tolerant

Efeito de auxinas sintéticas no enraizamento in vitro da macieira

Apple shoots (Malus domestica, Borkh), cv. Fred Hough derived from in vitro multiplication process were inoculated in MS and MS/2 basal media added by growth substances indol acetic acid (IAA); indol butiric acid (IBA) and naphtalene acetic acid (NAA) at 0, 1, 3 and 5 µM. The media also included: MS vitamins, myo-inositol (100.0 mg/L); sucrose (30.0 g/L); agar (6.0 g/L). The pH was adjusted to 5.8 before autoclaving. The treatments were incubated in a growth room at 25±2oC, 16 hours photoperiod under light intensity of 2,000 lux during 30 days. The treatments were replicated five times. Each replicate was composed by a 250 mL flask containing 40 mL medium with five explants. The medium MS/2 in all the tested concentrations was better than MS. The NAA and IBA, both at 3.0 µM on MS/2 showed similar effects as percentage of rooting and number of roots are concerned. However, NAA treated explants presented a higher callus incidence at the base of shoots along with thicker roots. IAA had a better response when used in higher concentrations but it did not achieve the performance of IBA ou NAA.Brotações de macieira (Malus domestica, Borkh), cv. Fred Hough, oriundas do processo de multiplicação in vitro, foram inoculadas em meio MS e MS/2, testando-se os reguladores de crescimento: ácido indol-3-acético (AIA); ácido indolbutírico (AIB) e ácido naftaleno acético (ANA), nas concentrações de 0, 1, 3 e 5 mM com o objetivo de observar o efeito dessas auxinas sobre o enraizamento da cultivar. Foram acrescentadas aos meios as vitaminas MS mio-inositol (100 mg/L) e sacarose (30 g/L) em meio de ágar (6 g/L). O pH do meio foi ajustado para 5,8 e a cultura foi incubada a 25 ± 2o C e 16 horas de fotoperíodo a 2.000 lux, permanecendo por 30 dias. Os tratamentos foram repetidos cinco vezes e cada repetição constou de cinco explantes inoculados em frasco de 250 mL contendo 40 mL do meio. O meio MS/2 em todas as concentrações testadas foi melhor que o MS. O ANA e o AIB, ambos na concentração de 3 mM, em meio MS/2, tiveram comportamento semelhante na porcentagem de enraizamento e no número de raízes produzidas; no entanto, o ANA provocou efeitos indesejáveis na qualidade destas, havendo formação de calo na base das brotações e raízes grossas. O AIA obteve melhor resposta nas altas concentrações, mas não foi melhor que o AIB e ANA