Multiplicação, enraizamento e conservação in vitro de maracujazeiro nativo

Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Curso de Mestrado em Agronomia, área de concentração em Fisiologia Vegetal, para a obtenção do título de "Mestre".

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes)

Fisiologia Vegetal

As espécies de maracujazeiro Passiflora cincinnata, Passiflora giberti e Passiflora setacea são nativas do Brasil e, apesar da baixa produtividade, essas espécies apresentam potencial de mercado, em função das características medicinal, alimentícia e ornamental. Além disso, são resistentes a algumas doenças às quais os maracujazeiros comerciais são suscetíveis, o que faz delas fontes de material genético para uso em programas de melhoramento e como porta-enxerto. A micropropagação é uma técnica utilizada para a produção em larga escala de material vegetal em condições assépticas, e a criopreservação é o armazenamento de material biológico em nitrogênio líquido (NL) a -196 °C. Sendo assim, este trabalho foi realizado com o objetivo de estudar a micropropagação e a criopreservação para as três espécies. A indução de brotações in vitro, a partir de segmentos nodais das três espécies, foi avaliada, utilizando diferentes concentrações de benzilaminopurina (BAP), e o enraizamento de P. giberti foi estudado com diferentes concentrações de ácido indolbutírico (AIB) assim como a presença e ausência de carvão ativado (CA). Um meio de cultivo, para regeneração de ápices caulinares e gemas laterais de P. setacea, utilizando meio MS com diferentes concentrações de BAP, foi estabelecido. Para a criopreservação das três espécies, ápices caulinares foram tratados por diferentes tempos de exposição à solução de vitrificação (PVS2) antes da imersão em NL. Para a regeneração dos ápices caulinares de P. cininnata, após a criopreservação, diferentes concentrações e períodos de tratamento de ácido giberélico (GA3) foram testados. Foi observado que a maior indução de brotações de P. setacea, P. cincinnata e P. giberti, foi obtida em meio MS, contendo 2,0 mg L-1 de BAP, entretanto, o maior comprimento foi obtido na ausência deste regulador. O enraizamento, bem como o crescimento da parte aérea de P. giberti, é favorecido pelo tratamento prévio com 2,0 mg L-1 de AIB antes da transferência para meio contendo CA. A maior sobrevivência de ápices caulinares ou de gemas laterais de P. setacea é obtida em meio de cultivo MS acrescido de 1,0 mg L-1 de BAP, e a utilização de 0,5 mg L-1 deste regulador promove uma maior formação de cluster de gemas nos explantes. Para a criopreservação das três espécies, a sobrevivência de ápices caulinares não foi afetada pelos diferentes tempos de exposição a PVS2, entretanto, na comparação entre as espécies, P. cincinnata e P. giberti apresentaram maiores porcentagens de sobrevivência comparada a P. setacea. A utilização de GA3 não promoveu qualquer efeito na regeneração dos ápices caulinares de P. cincinnata após a criopreservação.

Passiflora cincinnata, Passiflora setacea and Passiflora giberti are passion flower species, native to Brazil, that belongs to Passiflora genus. Despite the low productivity, these species have commercial potential due to the ornamental and medicinal characteristics, and the edible fruits. Moreover, they are resistant to some diseases that commercial passion fruits are susceptible, what makes them a possible source for using in breeding programs and/or as rootstock. Micropropagation is a technique for large-scale production of plant material under aseptic conditions and cryopreservation is the storage of biological material in liquid nitrogen (LN) at -196° C. Thus, in vitro conservation is a viable alternative for the production and conservation of plant species for prolonged periods. Therefore, this work aimed to study micropropagation and establish a cryopreservation protocol for these three species. In vitro shoot induction from nodal segments of the three species was evaluated using different concentrations of benzylaminopurine (BAP), and the rooting of P. giberti was studied with different concentrations of indolebutyric acid (IBA). The presence and absence of activated charcoal (AC) were also studied for rooting. Before cryopreservation, culture medium for apical and lateral buds of P. setacea regeneration, using MS medium with different BAP concentrations, was established. For the three species cryopreservation, shoot tips were treated with vitrification solution (PVS2) for different times, before plunge into LN. For shoot tips of P. cininnata regeneration after cryopreservation, different concentrations and periods of treatment of gibberellic acid (GA3) were tested. It was observed that a greater induction of shoots of P. setacea, P. cincinnata and P. giberti was obtained on MS medium containing 2.0 mg L-1 BAP, however, the greatest length was obtained in the absence of the regulator. Shoots rooting and growth of P. giberti, are favored by pretreatment with 2.0 mg L-1 IBA before transfer to medium containing AC. The higher survival of P. setacea shoot tips or lateral buds is obtained on MS medium supplemented with 1.0 mg L-1 BAP, and the use of 0.5 mg L-1 of this regulator promotes higher bud cluster formation in explants. For cryopreservation of the three species, shoot tips survival was not affected by the different times of exposure to PVS2, however, in the comparison between species, P. cincinnata and P. giberti presented higher survival percentages than P. setacea. The use of GA3 did not promote any effect on the shoot tips regeneration of P. cincinnata after cryopreservation.