Indução in vitro de raízes adventícias em explantes foliares de plantas de

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1 Indução in vitro de raízes adventícias em explantes foliares de plantas de noni Mailson Monteiro do Rêgo¹,2 ; Priscila Alves Barroso ¹,3 ; Elizanilda Ramalho do Rêgo¹,2 ; Amaro Afonso Campos de Azeredo 4 ; Wellington S. Soares¹,5 ;Kaline S. Nascimento¹,5 ; Karmita Thainá Ferreira 1,5. 1 Laboratório de Biotecnologia Vegetal Centro de Ciências Agrárias Universidade Federal da Paraíba, , Areia - PB; 2 Professor adjunto CCA-UFPB/Bolsista de produtividade em pesquisa-cnpq; 3 Mestranda em agronomia, UFPB, bolsista CAPES; 4 Mestrando em Genética e Melhoramento, UFV; 5 Bolsista de Iniciação científica-cnpq. pa.barroso@hotmail.com, mailson@cca.ufpb.br, elizanilda@cca.ufpb.br, kaline_csr@hotmail.com, karmithhaina@hotmail.com, wellington23santos@hotmail.com, RESUMO O interesse por plantas de noni (Morinda citrifolia L), principalmente devido aos seus valores medicinais tem aumentado a exploração desta espécie, necessitando de mecanismos para uma propagação rápida. A indução de raízes adventícias é uma das principais etapas da organogênese in vitro visando à propagação de espécies, assim avaliou-se o efeito de diferentes concentrações de AIA e condições de luz na indução de raízes adventícias em explantes foliares de M. citrifolia L. Explantes de 1 cm² foram cultivados em disco de Petri contendo meio MS (Murashige e Skoog, 1962), suplementado com as diferentes concentrações (0,0; 0,5; 1,0; 2,0 e 3,0 mg.l -1 ) do regulador de crescimento ácido indolacético (AIA), mantidos por 5 semanas em fotoperíodo de 16h e a ausência de luz, na temperatura de 26 ± 1 C. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 5. Os dados foram transformados por (x+0,5) e submetidos à análise de variância (p 0,05), quando detectado diferenças significativas os dados foram submetidos a teste de média e à análise de regressão. Observou-se interação significativa (p 0,05) para a variável presença de calo e número de raízes. Concentrações de 1,0 mg.l -1 de AIA proporcionaram um maior número de raízes nas condições de presença e ausência de luz. Formação de calos foi observada, principalmente, em placas cultivadas no escuro em que foram conseguidos os maiores teores de massa fresca. A aplicação exógena das auxinas AIA foi essencial para indução de raízes adventícias. Palavras-chave: Morinda citrifolia L., Rizogênese, Micropropagação, Auxina. ABSTRACT In vitro induction of adventitious roots in leaf explants of noni plants The interest in noni plant (Morinda citrifolia L), mainly due to its medicinal value has increased the exploitation of this species, requiring a mechanism for rapid spread. The induction of adventitious roots is one of the main stages of organogenesis in vitro propagation of the order, so we evaluated the effect of different concentrations of IAA and light conditions in the induction of adventitious roots in leaf explants of M. citrifolia L. Explants of 1 cm ² were cultured in Petri dish containing MS medium (Murashige & Skoog, 1962) supplemented with different concentrations (0.0, 0.5, 1.0, 2.0 and 3.0 mg.l -1 ) the growth regulator indole acetic acid (IAA), held for five weeks with a photoperiod of 16h and the absence of light, temperature at 26 ± 1 C. The experimental design was completely randomized in a 2 x 5. The data were transformed by (x 0.5) and subjected to analysis of variance (p 0.05), detected significant differences when the data were subjected to testing for the mean and the regression analysis. There was a significant interaction (p 0.05) for the variable presence of callus and root number. Concentrations of 1.0 mg.l -1 IAA gave a larger number of roots under the conditions of presence and absence of light. Callus formation was observed, mainly grown in the dark on plates that were achieved the highest levels of weight. The exogenous application of auxin IAA was essential for induction of adventitious roots. Keywords: Morinda citrifolia L., Rooting, Micropropagation, Auxin. Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 6259

2 A planta de noni (Morinda citrifolia L.) é uma pequena árvore de origem asiática que constitui uma alternativa de cultivo para regiões áridas e semiáridas por ser tolerante a solos salinizados (Silva, 2010). Os frutos são utilizados principalmente como suplemento nutricional, apresentando valor cultural, econômico e medicinal (Razafimandimbison et al., 2010). Cerca de 200 compostos fitoquímicos já foram identificados e os principais são compostos fenólicos, ácidos orgânicos e alcalóides, incluindo flavonóides, polissacarídeos, iridóides, ligninas e triterpenóides (Yang et al., 2010). Devido aos muitos valores medicinais e a possibilidade de utilização desta cultura em regiões áridas e semiáridas, cresceu o interesse por plantas do noni e por não haver muitos plantios comerciais o corte indiscriminado da planta na natureza vem criando um risco de extinção (Baque et al., 2009). Neste contexto, a cultura de tecidos pode ser uma alternativa para a rápida propagação da espécie, inserindo mecanismos de propagação. A indução de raízes adventícias é uma das principais etapas da organogênese in vitro, visto que um sistema radicular bem desenvolvido é de grande importância para a sobrevivência das plantas e crescimento (Rocha et al, 2009), além de que nas raízes se encontram os principais componentes ativos das plantas do noni. O papel das auxinas na indução e no desenvolvimento de raízes tem sido bastante estudado, sendo as principais auxinas utilizadas: AIB (ácido 4-indol-3-butírico), ANA (ácido naftaleno-acético) e AIA (ácido indol-3-acético), em concentrações que variam conforme a espécie e/ou cultivar (Gattapaglia & Machado, 1998). As auxinas podem interagir com estímulos ambientais, dentre eles a luminosidade. A presença da luz pode ocasionar a redução dos teores endógenos de AIA, assim como o acúmulo de fenóis e seus subprodutos que inibem o enraizamento (Assis & Teixeira, 1998). Neste sentido, pela falta de informações sobre a indução de raízes adventícias de M. citrifolia, e informações sobre a fisiologia envolvida na indução deste processo, o trabalho objetivou avaliar o efeito de diferentes concentrações de diferentes auxinas e sua interação com condições de luz na indução de raízes adventícias a partir de explantes foliares de Morinda citrifolia L. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado no Laboratório de Biotecnologia Vegetal da Universidade Federal da Paraíba, Centro de Ciências Agrárias, na cidade de Areia-PB. O material vegetal utilizado foram explantes foliares, com aproximadamente 1cm², de plantas de M. citrifolia cultivadas in vitro. Os explantes foram inoculados em discos de Petri, contendo 25 ml de meio MS, Murashige e Skoog (1962), acrescido de 30 g/l de sacarose, 8 g/l de ágar e regulador de crescimento de acordo com cada tratamento. O ph foi ajustado para 5,6 antes do meio ser esterilizado em autoclave a 120 C, por 15 min. O regulador de crescimento utilizado foi o AIA (ácido indol-3-acético), nas Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 6260

3 concentrações: 0,0; 0,5; 1,0; 2,0 e 3,0 mg.l -1. Os discos foram mantidos em sala de crescimento com temperatura controlada de 26 ± 1 C em duas condições de cultivo: 24h no escuro e com fotoperíodo de 16h sob luz fluorescente com intensidade de 14 µmol por 5 semanas. Analisou-se o número de raízes por explante (NR), comprimento de raízes (CR), medidas como auxílio de um paquímetro em centímetros, presença de calo (PC) e o peso da massa fresca (MF) em gramas. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 5: duas condições de cultivo e cinco concentrações do regulador de crescimento, com 4 repetições. Cada repetição foi constituída de uma placa de Petri contendo cinco explantes. Os dados foram transformados por (x+0,5) e submetidos à análise de variância (p 0,05), quando detectado diferenças significativas os dados foram submetidos a teste de média e à análise de regressão. As análises foram realizadas utilizandose o programa Genes (Cruz, 2006). RESULTADOS E DISCUSSÃO Conforme pode ser observado na Tabela 1, houve interação significativa (p 0,05) para a variável presença de calo e número de raízes, indicando o efeito adicional devido à ação conjunta dos fatores doses de AIA x Luminosidade. O comprimento de raiz foi influenciado significativamente pelo efeito isolado das doses de AIA. As condições de luz influenciaram tanto o comprimento da raiz como a matéria fresca. Na ausência de luz um maior número de raízes é induzido com o incremento das concentrações de AIA e reduzido posteriormente, comportamento semelhante ocorre na presença de luz sendo que as maiores médias são alcançadas a partir de 1mg.l -1 (Figura 1A) observando uma redução da eficiência nas maiores concentrações. Este comportamento pode ser explicado pelo fato de que altas concentrações de auxinas pode possuir propriedade herbicidas que vêm a inibir a indução de raízes adventícias em explantes foliares (Evan et al., 2003), além de inibir o alongamento das células, pois leva a planta a produzir outros hormônios para atingir o equilíbrio (Ling et al., 2009). Em relação ao comprimento das raízes, quando se avalia o efeito isolado das concentrações, pode-se observar na figura 1B que a concentração 3,0 mg.l -1 proporcionou raízes mais longas (0,99 cm) e em relação ao efeito da luminosidade, a ausência de luz proporcionou um maior comprimento para todas as concentrações exceto para o tratamento controle que não diferiu estatisticamente (Tabela 2). As concentrações não interferiram na massa fresca das raízes diferindo apenas para o ambiente em que a ausência de luz também propiciou maior massa (Tabela 2) devido à presença de calos induzidos (Figura 2). Uma maior incidência de calos foi observada na ausência de luz com o aumento das concentrações de AIA (Figura 1 C). Para Pio et al. (1999) a formação de calos na fase de indução de raízes é indesejável pois com a formação de calos, as raízes formadas não são Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 6261

4 diretamente ligadas aos explantes, podendo acarretar grande taxa de mortalidade das plântulas, por ocasião de transferências para o substrato na fase de aclimatação. Baque et al. (2009), induzindo raízes adventícias de M. citrifolia L., conseguiu o maior número e comprimento de raízes sem a formação de calos em concentrações de 1 mg.l-¹ de AIB. Neste experimento, AIA na concentração de 1 mg.l-¹, sob luz fluorescente, foi mais adequado para desencadear indução de raízes adventícias, sem grande incidência calos. Assim pode-se concluir que os explantes de M. citrifolia responderam a aplicação exógena de AIA que, conforme George (1993), esta espécie provavelmente, não apresenta níveis endógenos de auxina suficientes para induzir o enraizamento, necessitando, portanto, de aplicação exógena deste regulador, em que neste experimento as concentrações de AIA: 1 mg.l-¹, e 2 mg.l-¹, sob luz fluorescentes foram mais eficientes na indução de raízes adventícias. REFERÊNCIAS ASSIS TF; TEIXEIRA SL Enraizamento de plantas lenhosas. In: TORRES AC; CALDAS LS; BUSO JA. Cultura de tecidos e transformação genética de plantas. Brasília: Embrapa- SPI/Embrapa- CNPH. p BAQUE A; HAHN EJ; PAEK KY Induction mechanism of adventitious root from leaf explants of Morinda citrifolia as affected by auxin and light quality. In Vitro Cell.Dev.Biol.Plant 46: CRUZ CD Programa Genes: Aplicativo computacional em genética e estatística. UFV, Viçosa, Brasil, 648pp. EVAN DE; COLEMAN JO; KEARNS A Plant Cell Culture. BIOS Scientific Publishers, London and New York. GEORGE EF Plant Propagation by Tissue Culture:The Technology.2.ed. Edington: Exegetics Limited. 574 p GRATTAPAGLIA D; MACHADO MA Micropropagacao. In: TORRES AC, CALDAS LS, BUSO JA. Cultura de tecidos e transformação genética de plantas. Brasilia: Embrapa-SPI /Embrapa-CNPH, p LING APK; KOK KM; HUSSEIN S, ONG SL Effects of Plant Growth Regulators on Adventitious Roots Induction from Different Explants of Orthosiphon Stamineus. American- Eurasian Journal of Sustainable Agriculture, 3: MURASHIGE T; SKOOG F A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum 15: PIO R; PIO LAS; RAMOS JD; SILVA AB; CUNHA NETO FR Utilização de sacarose e ácido indolbutirico no enraizamento in vitro de brotações do porta-enxerto Citrus limonia Osbeck cv. Cravo. Revista Un 5: Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 6262

5 ROCHA MAC; COSTA MAPC; SILVA SA, LEDO CAS; MOREIRA MJS; BASTOS LP Enraizamento in vitro e aclimatação de genótipos de jenipapeiro (Genipa americana L.) Revista Brasileira de Fruticultura.30: RAZAFIMANDIMBISON SG; MCDOWELL TD; HALFORD DA; BREMER B Origin of the pantropical and nutriceutical Morinda citrifolia L. (Rubiaceae): coments on its distribution range and circumscription. Journal of Biogeography 37: YANG J; GADI R; PAULINO R; THOMSON T. (2010. Total phenolics, ascorbic acid, and antioxidant capacity of noni (Morinda citrifolia L.) juice and powder as affected by illumination during storage. Western Pacific Tropical Research Center, College of Natural and Applied Sciences, University of Guam, UOG Station, Mangilao, GUAM, USA. SILVA JJM Adubação Orgânica e Mineral de Noni: Desempenho Agronômico, Nutrição da Planta, Qualidade de Fruto e de Suco. UFPB f. (Tese de doutorado). Tabelas Tabela 1. Resumo da análise de variância (quadrados médios) na indução in vitro de raízes adventícias em Morinda citrifola L. utilizando AIA (Analysis of variance for induction in vitro adventitious roots in Morinda citrifola L. using AIA). Areia-PB, UFPB, Fonte de Q.M Variação NR CR PC MF Doses de AIA (T) 7.19 ** 0.07 ** 2.25 ** 0.01 ns Claro-escuro (L) 2.53 ** 0.67 ** 0.01 ns 9.72 ** T X L 0.48 ** 0.02 ns 0.27 ** 0.02 ns CV (%) *NR Número de raízes/explante; C (cm) Comprimento de raízes/explante; PC Presença de calo; M (g) Massa fresca da raiz/explante. Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 6263

6 Indução in vitro de raízes adventícias em explantes foliares de plantas de noni Indução in vitro de raízes Tabela 2. Efeito do ambiente (luminosidade) sobre o comprimento e o peso de raízes de Morinda citrifolia L. (Environmental effects (light) over root length and root weight in Morinda citrifolia L.). Areia-PB, UFPB, AIA Concentração (mg.l -1 CR (cm) MF (g) ) Claro Escuro Claro Escuro 0,0 0,707 a 0,804 a 0,712 b 1,851 a 0,5 0,753 b 1,055 a 0,762 b 1,699 a 1,0 0,854 b 1,103 a 0,780 b 1,699 a 2,0 0,707 b 1,115 a 0,812 b 1,857 a 3,0 0,868 b 1,115 a 0,780 b 1,673 a *Médias seguidas de mesma letra na horizontal não diferem entre si pelo teste F (5%). *C (cm) Comprimento de raízes/explante; MF (g) Massa fresca da raiz/explante. A B C Figura 1. Número de raízes/explante (A); Comprimento de raiz (B) e Presença de calos (C) induzidos em explantes foliares de Morinda citrifolia L. (Number of roots/explants (A); Root length (B) Callus presence and (C) leaves explants in Morinda citrifolia L.) Areia-PB, UFPB, Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 6264

7 Indução in vitro de raízes adventícias em explantes foliares de plantas de noni Indução in vitro de raízes Figura 2. Efeito do AIA no escuro e no claro na indução de raízes em explantes foliares de Morinda citrifolia L. (AIA effects on light and dark on root induction in vitro and leaves explants in Morinda citrifolia L.). Areia-PB, UFPB, Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 6265