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Título: Anatomical and physiological responses of Billbergia zebrina (Bromeliaceae) under different in vitro conditions
Autor : Martins, João Paulo Rodrigues
Primeiro orientador: Pasqual, Moacir
Primeiro membro da banca: Silva, Diogo Pedrosa Corrêa da
Segundo membro da banca: Pio, Leila Aparecida Salles
Terceiro membro da banca: Souza, Thiago Corrêa de
Quarto membro da banca: Techio, Vânia Helena
Quinto membro da banca: Oliveira, Cynthia de
Palavras-chave: Cultivo in vitro
In vitro culture
Cultivo fotoautotrófico
Photoautotrophic growth
Anatomia vegetal
Plant anatomy
Fisiologia vegetal
Plant physiology
Data da publicação: 26-Ago-2015
Agência(s) de fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Referência: MARTINS, J. P. R. Anatomical and physiological responses of Billbergia zebrina (Bromeliaceae) under different in vitro conditions. 2015. 136 p. Tese (Doutorado em Botânica Aplicada) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2015.
Resumo: A tese foi dividida em quatro artigos, nos quais três estão relacionados a propagação in vitro e como as condições microambientas afetam a fisiologia e anatomia de B. zebrina. O último artigo está relacionado as modificações fisiologicas e anatômicas de B. zebrina sob estresse ao excesso de cobre (Cu). Para todos os estudos, plantas de B. zebrina foram previamente estabelecidas in vitro em meio MS. Plantas foram transferidas para meios nas concentrações de 0%, 50%, 100%, 150% e 200% da concentração original dos sais do meio MS. Os meios foram preparados em duas concentrações diferentes, líquido estacionário e com 6 g L-1 de ágar. Para os estudos de enraizamento in vitro, brotos foram cultivados em meios suplementado com diferentes concentrações de sacarose. Carboidratos solúveis foram analisados após o enraizamento. A multiplicação in vitro de B. zebrina é melhor com o uso de 200% dos sais MS e em meio líquido. O uso de 15 g L-1 de sacarose aumentou os estoques de carboidratos endógenos e induziram uma boa formação do sistema radicular dos brotos in vitro. A partir desses resultados, um segundo experimento foi delineado. Brotos laterais de B. zebrina foram transferidos para meios de cultura contendo 0,0; 15,0; 30,0; 45,0 ou 60,0 g L-1 de sacarose. Dois diferentes tipos de vedação dos frascos foram testados: tampas com um filtro e filtro coberto com plástico PVC. Aos 45 dias de cultivo in vitro, as plantas de B. zebrina foram transplantadas para uma mistura de solo e avaliadas aos 80 dias de cultivo em casa de vegetação. Aos 45 dias in vitro e 80 dias de aclimatização em casa de vegetação, a biomassa das plantas foi avaliada. Análises fisiológicas e anatômicas foram feitas nas plantas cultivadas in vitro. A troca de ar limitada resultou em plantas com disordens anatômicas e fisiológicas ao final do período in vitro. A maior taxa de crescimento na casa de vegetação foi observado em plantas previamente propagadas no sistema que permitia troca gasosa e sem açucar no meio. Uma abordagem ambiental foi proposta no último capítulo, no qual o cobre (Cu) foi usado. Análises anatômicas e crescimento foram mensuradas. As plantas não apresentaram qualquer distúrbio, como necrose nas folhas e todas as plantas sobreviveram. Plantas cultivadas com 200 µM de Cu apresentaram modificações anatômicas que ajudam na tolerânica desse metal, como alto índice estomático e parede celular mais espessa na exoderme. Cu afetou a anatomia foliar e radicular, bem como o crescimento. B. zebrina tolera altas quantidade de Cu. A partir dos resultados obtidos foi possível verificar que as condições microambientais podem modificar o crescimento, fisiologia e anatomia de B. zebrina durante o cultivo in vitro. As técnicas in vitro mostraram um bom potencial na propagação vegetal de B. zebrina bem como também apresentou ser uma importante ferramenta para estudos sobre fisiologia e anatomia.
Abstract: The thesis was divided in four articles, in which three are related to in vitro propagation and how the microenvironmental conditions play on physiology and anatomy of B. zebrina. The last article is related to anatomical and physiological changes of B. zebrina under copper (Cu) excess stress. For all studies, B. zebrina plants were previously in vitroestablished in MS medium. Plants were transferred to media at concentrations of 0%, 50%, 100%, 150% or 200% of the original salt concentration of MS medium. The media were prepared in two different consistencies, stationary liquid and 6 g L-1 agar. For in vitro rooting studies, the shoots grew in a medium supplemented with different sucrose concentrations. Soluble carbohydrates contents were assessed after the rooting. The in vitro multiplication of B. zebrina shoots is enhanced by using 200% of MS-salts concentration and liquid medium. The use of 15 g L-1 sucrose increased endogenous carbohydrate stocks and induced a good formation of the root systems on in vitro shoots. From these results, a second experiment was designed. B. zebrina side shoots were transferred to culture media containing 0.0, 15.0, 30.0, 45.0 or 60.0 g L-1 sucrose. Two different culture container sealing systems were tested: lids with a filter and a filter covered with PVC. At 45 days in vitro growth, B. zebrina plants were transplanted onto suitable soil mix and evaluated at 80 days growth in greenhouse. At 45 days in vitro and 80 days of acclimatization in the greenhouse, the biomass of plants was evaluated. Anatomical and physiological analysis were also performed on plants grown in vitro. Limited air exchange resulted in plantlets with anatomical and physiological disorders at the end of the in vitro period. The highest growth rate in the greenhouse was observed in plants previously propagated in unlimited gas exchange system and sugar-free medium. An environmental approach was proposed in the last study, in which copper was used. Anatomical and growth analysis were measured. Plants did not show any visible disturb, like necrosis on the leaves and all plants survived. Plants grown under 200 µM Cu showed anatomical changes that can help tolerating this metal, like high stomatal index and thicker cell wall in exodermis. Cu affected the leaf and root anatomy as well as on growth. B. zebrina tolerates high amounts of Cu. From the results it was possible to verify that microenvironmental conditions can change the growth, physiology and anatomy of B. zebrina during in vitro culture. In vitro technique showed a great potential on plant propagation of B. zebrina as well as it also presented an important tool for studies on plant physiology and anatomy.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/10286
Idioma: eng
Aparece nas coleções:DBI - Botânica Aplicada - Doutorado (Teses)

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