Rizogênese in vitro de dois híbridos de pimenteira-do-reino (Piper nigrum L.) (1)

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1 Rizogênese in vitro de dois híbridos de pimenteira-do-reino (Piper nigrum L.) (1) Fernanda Beatriz Bernaldo da Silva (2) ; Oriel Filgueira de Lemos (3) ; Daniellle Pereira Mendonça (4) ; Gleyce Kelly de Sousa Ramos (5) ; Ilmarina Campos de Menezes (6) ; João Matos da Luz Sousa Júnior (7). (1) Trabalho Executado com recursos da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária EMBRAPA Amazônia Oriental. (2) Discente do curso de Agronomia, Universidade Federal Rural da Amazônia- UFRA, Belém, Pará; Fernanda_Bernaldo@hotmail.com (3) Pesquisador; Embrapa Amazônia Oriental. (4) Discente do curso de Agronomia, Universidade Federal Rural da Amazônia- UFRA, Belém, Pará. (5) Doutoranda, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Rio de Janeiro. (6) Analista; Embrapa Amazônia Oriental. (7) Discente do curso de Agronomia, Universidade Federal Rural da Amazônia- UFRA. RESUMO: A rizogênese in vitro é a fase da micropropagação em que os brotos são enraizados para a formação de plantas completas antes da aclimatização, em condições ex vitro e formação de mudas. No trabalho, objetivou-se verificar o efeito do ácido naftalenoacético (ANA) no enraizamento in vitro de dois híbridos de pimenteira-do reino, um proveniente do cruzamento intraespecífico entre os genótipos de Piper nigrum L. (Bento x Guajarina - hibrido 22) e o segundo do cruzamento interespecífico (P. nigrum: Bragantina x P. Arborium - hibrido 09). Foram usados os ápices caulinares e segmentos nodais com gemas laterais como explantes em meio básico de cultura de Murashige e Skoog (MS), sacarose a 3%, vitamina 0,2, phytagel a 0,2% e ph ajustado para 5,8 com 0,05 mg L -1 ANA ou sem ANA para os dois genótipos. Ambos cultivados por seis semanas sob condições de fotoperíodo de 16 h.luz.dia -1, com intensidade luminosa de lux e temperatura de 25 ± 3 o C. O experimento foi em delineamento experimental inteiramente casualizado, fatorial 2X2 (duas doses de ANA e dois genótipos), 10 repetições, sendo um frasco com cinco brotos por repetição. Foi avaliada a percentagem de explante enraizados e os dados de número de folhas; numero de raízes e o comprimento da raiz (mm). Estes foram submetidos à análise da variância e teste de comparação de média. Para ambos os híbridos o meio 1/2 MS com 0,05 mg L -1 de ANA proporcionou 100% de enraizamento in vitro dos brotos e portanto sendo efetivo o uso de ANA na rizogênese de brotos de híbridos de pimenteira-do-reino. Termos de indexação: micropropagação, enraizamento, ácido naftalenoacético. 1

2 INTRODUÇÃO A pimenta-do-reino (Piper nigrum L.) é uma planta trepadeira originária da Índia. É a mais importante especiaria comercializada mundialmente e tem grande importância socioeconômica. Os maiores produtores mundiais da pimenta-do-reino são Índia, Vietnã, Indonésia, Malásia e Brasil. O Pará está entre os principais produtores. Apesar do Brasil ser um dos maiores produtores de pimenta-do-reino, a incidência de doenças, aliada a inexistência de cultivares resistentes, tem contribuído para reduzir a produção e a produtividade no país (Castro, 2014). A uniformidade genética em cultivos de propagação vegetativa é uma característica que as tornam mais vulneráveis. A seleção clonal permite manter a qualidade das variedades cultivadas. Como o objetivo de ampliar a variabilidade genética da pimenta-do-reino, através de recombinação entre genótipos disponíveis, têm-se obtido e avaliado plantas híbridas visando, principalmente, a tolerância à fusariose (Poltronieri et al., 1998). Por isso, muitos trabalhos de pesquisas estão sendo conduzidos dentro de um programa de melhoramento genético, que usa métodos convencionais associados ao desenvolvimento de ferramentas de biologia celular e molecular. Estão sendo realizados estudos citogenéticos tanto de cultivares de Piper nigrum quanto de espécies nativas amazônicas, com o objetivo de dar suporte ao plano de melhoramento genético (Lemos et al., 2011) Uma das aplicações das técnicas de cultura de tecidos é a micropropagação, que permite a produção e multiplicação de mudas sadias. Novas cultivares de pimenteira-do-reino têm sido lançadas e métodos eficientes de propagação de plantas estão sendo otimizados para produção de mudas vigorosas em grande escala para serem utilizadas pelos produtores. Há plantas de Piper nativas consideradas fontes potenciais de genes para resistência ao Fusarium. Para o aproveitamento dessas plantas, a clonagem in vitro é um dos primeiros passos para a produção de plantas homogêneas e em condições controladas para avaliação em campo (Oliveira, 2007). Desse modo, no processo de micropropagação, o enraizamento in vitro é uma das principais etapas, pois permite a constituição de plantas completas para posterior aclimatização às condições ex vitro e formação de mudas. Considerando a afirmativa de Martins et al. (2013) de que o ácido naftalenoacético (ANA) é a auxina sintética mais eficiente para estimulo do enraizamento in vitro, objetivou-se neste trabalho avaliar o desempenho de híbridos interespecífico e intraespecífico sob influência do ANA no enraizamento e desenvolvimento. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi conduzido no Laboratório de Biotecnologia e Recursos Genéticos da Embrapa Amazônia Oriental, Belém, Pará. Ápices caulinares e laterais de dois híbridos de 2

3 pimenteira-do reino serviram como explantes. Um híbrido se originou do cruzamento intraespecífico entre Bento x Guajarina (lote 22) e o segundo do cruzamento interespecífico entre Bragantina x P. Arborium (lote 9). Os explantes foram inoculados em condições assépticas em frascos contendo 40 ml de meio básico de cultura de Murashige e Skoog (MS) com sacarose a 3%, vitamina MS, phytagel a 0,2% e ph ajustado para 5,8, suplementado com 0,05 mg L -1 ácido naftaleno acético (ANA) e o testemunha, sem ANA para os dois genótipos. Ambos cultivados por seis semanas sob condições de fotoperíodo de 16 h.luz. dia -1, com intensidade luminosa de lux e temperatura de 25 ± 3 o C. Após isso, foi avaliada a percentagem de explante enraizados, e tomado dados de número de folhas, número de raízes e o comprimento da raiz (mm). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, fatorial 2X2 (ANA e genótipo) sendo cada fator em dois níveis (ANA 0 e 0,05 mg.l-1) e híbridos (intraespecífico e interespecífico) com 10 repetições, sendo cada frasco com cinco brotos por repetição. Os dados foram submetidos à análise estatística de variância e teste de comparação de média de Tukey a 5% de probabilidade no programa Assistat 7.7 beta (SILVA, 2009). Os dados obtidos foram transformados utilizando a formula. RESULTADOS E DISCUSSÃO De acordo com as variáveis analisadas houve diferenças significativas das respostas in vitro entre os híbridos do lote 09 e do lote 22 para as doses de ANA. A percentagem de enraizamento para o lote 09 com ANA foi de 100% enquanto para o sem ANA foi de 88%. No lote 22 com ANA foi de 100% e para o sem ANA 89%. Ocorreu menor comprimento de raiz no lote 09 com ANA (3.6mm) comparada ao lote 22 com ANA (5,5 mm). Para a variável número de folhas, não houve diferença significativa, sendo a média de 1,7 folhas para os dois genótipos. O enraizamento dos brotos nos dois híbridos evidenciaram o efeito do ANA na indução de primórdios radiculares e crescimento da raiz à 0,05 mg.l -1, cuja ação é caracterizada primeiramente em um nível celular nos meristemas primário e secundário, estimulando a divisão celular e o subsequente causando o alongamento das células, que resulta na formação das raízes. Houve para ambos os genótipos diferença no número de raízes na presença de ANA e sem ANA. Essas diferenças foram significativas de acordo com as análises estatísticas entre os dois genótipos para as variáveis analisadas (Tabelas 1 e 2). Tabela 1: Efeitos do meio de cultura ½ MS + ANA no enraizamento in vitro do genótipo 09 de P. nigrum L. Genótipos Híbrido 09 Intraespecifico 0 mg L -1 ANA 0,05 mg L -1 ANA Enraizamento (%) Comprimento das raízes (mm) 3,1a 3,6b Numero de folhas 1,5a 1,4a Número de raízes 1,5a 1,9b 3

4 CV (%) 7,49 12,84 14,72 As médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si. Tabela 2: Efeitos do meio de cultura ½ MS + ANA no enraizamento in vitro do genótipo 22 de P. nigrum L. Genótipos Híbrido lote 22 Interespecifico 0 mg L -1 ANA 0,05 mg L -1 ANA Enraizamento (%) Comprimento das raízes (mm) 3,2a 5,5b Numero de Folhas 1,7a 1,5b Número de raízes 1,9a 1,4b CV (%) 15,58 12,18 16,64 As médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si. De acordo com McCown (1988), as dosagens efetivas de ANA para o desenvolvimento de raízes situam-se, geralmente, entre 0,05 a 10,0 mg L-1 para períodos mais prolongados, como dias ou até semanas. De acordo com os dados, o ácido naftaleno acético mostrou grande importância para o enraizamento in vitro somado a isso, menores concentrações de sais MS no meio de cultura tendem a acelerar o crescimento das raízes (FORD et al., 2001) CONCLUSÕES Pode-se concluir com os resultados que para ambos os híbridos, intraespecífico e interespecífico de pimenteira-do-reino, o meio 1/2 MS com 0,05 mg L -1 de ANA durante 6 semanas, é eficiente para a rizogênese in vitro. REFERÊNCIAS CASTRO, G. L. S. de. Alterações na morfologia e no crescimento in vitro de Piper nigrum L. submetidas ao filtrado de cultura de Fusarium solani f. sp. Piperis Alb. / EMBRAPA- CPATU- 73 f, 2014 FORD, Y. Y.; BONHAM, E. C.; CAMERON, R. W. F.; BLAKE, P. S.; JUDD, H. L.; HARRISON - MURRAY, R. S. Adventitious rooting: examining the role of auxin in easy and a difficult to root plant. Plant Growth Regulation, v. 36, n. 2, p , Feb LEMOS, O.F; POLTRONIERI, M. C; RODRIGUES, S.M.; MENEZES, I.C; MONDIM, M. Conservação e melhoramento genético da pimenteira-do-reino (Piper nigrum L.) associado às técnicas de biotecnologia. Belém, PA: Embrapa Amazônia Oriental, 2011 MARTINS, J. P. R.; SCHIMILDT, E. R.; ALEXANDRE, R. S.; SANTOS, B. R.; MAGEVSKI, G. C. Effect of synthetic auxins on in vitro and ex vitro bromeliad rooting. Pesquisa Agropecuária Tropical. McCOWN, B.H. Adventitious rooting of tissue cultured plants. In: DAVIS, T.D.; HAISSIG, B.E.; SANKHLA, N. Adventitious root formation in cuttings, Portland: Dioscorides Press, v.2, p.289-4

5 302. OLIVEIRA, H. S. de. In: SEMINÁRIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA UFRA, 4.; SEMINÁRIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA DA EMBRAPA AMAZÔNIA ORIENTAL, 10., 2007, Belém, PA. Anais... Belém, PA: UFRA: Embrapa Amazônia Oriental, POLTRONIERI, M. C.; ALBUQUERQUE, F. C. de; POLTRONIERI, L. S. Melhoramento genético da pimenta-do-reino (Piper nigrum L.) Belém, PA: EMBRAPA-CPATU,