tese
Regulation of in vitro development of pitaya through culture medium, zinc and light quality: morphoanatomical and physiological characteristics
Carregando...
Notas
O arquivo está retido a pedido da autoria, até março de 2027.
Data
Autores
Orientadores
Editores
Coorientadores
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
Instituto de Ciências Naturais (ICN)
Departamento
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação: Em Botânica Aplicada
Agência de fomento
FAPEMIG
Tipo de impacto
Tecnológico
Áreas Temáticas da Extensão
Tecnologia e produção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
ODS 2: Fome zero e agricultura sustentável
ODS 4: Educação de qualidade
ODS 12: Consumo e produção responsáveis
ODS 13: Ação contra a mudança global do clima
ODS 8: Trabalho decente e crescimento econômico
ODS 15: Vida terrestre
ODS 4: Educação de qualidade
ODS 12: Consumo e produção responsáveis
ODS 13: Ação contra a mudança global do clima
ODS 8: Trabalho decente e crescimento econômico
ODS 15: Vida terrestre
Dados abertos
Não
Resumo
A micropropagação de pitayas constitui uma estratégia importante para a produção de mudas geneticamente uniformes, vigorosas e livres de patógenos. Entretanto, o sucesso do cultivo in vitro depende de fatores como a consistência do meio de cultura, a qualidade espectral da luz e a disponibilidade de micronutrientes, que influenciam diretamente o crescimento e a qualidade morfofisiológica das plantas. Este estudo teve como objetivo avaliar o desenvolvimento in vitro de Selenicereus undatus (Haw.) D. R. Hunt e Hylocereus polyrhizus (Salm-Dyck) R. Bauer (Cactaceae), investigando os efeitos da consistência do meio de cultura, da qualidade espectral da luz LED, das concentrações de zinco e da composição mineral dos meios MS e PC-L2 sobre o crescimento, a fisiologia e a composição nutricional das plantas. Foram conduzidos experimentos utilizando diferentes concentrações de ágar (0,0; 3,5; 7,0; 10,5 e 14,0 g L⁻¹), quatro qualidades espectrais de luz LED (branca, azul, roxa e vermelha) e duas concentrações de zinco (8,60 e 17,20 mg L⁻¹). Foram avaliadas características biométricas, pigmentos fotossintéticos, parâmetros de fluorescência da clorofila a, composição nutricional e características anatômicas da parte aérea e do sistema radicular. A redução da restrição física do meio de cultura, especialmente em sistemas sem ágar, promoveu maior crescimento linear e maior acúmulo de biomassa nas plantas, enquanto concentrações mais elevadas de ágar favoreceram o acúmulo de clorofilas. A qualidade espectral da luz apresentou efeitos espécieespecíficos, sendo que as luzes branca e roxa promoveram melhor desempenho biométrico e maior acúmulo de biomassa. Alterações anatômicas também foram observadas, incluindo aumento da densidade de feixes vasculares em condições de maior disponibilidade de zinco. De modo geral, Selenicereus undatus apresentou maior crescimento e vigor vegetativo, enquanto Hylocereus polyrhizus apresentou maior acúmulo de pigmentos fotossintéticos sob determinadas condições de qualidade espectral da luz. A composição do meio de cultura influenciou significativamente o desempenho das plantas, com o meio PC-L2 promovendo maior alongamento da parte aérea, maior acúmulo de biomassa e melhor desenvolvimento radicular em S. undatus. O potássio foi o elemento predominante nos tecidos vegetais em todos os tratamentos, enquanto magnésio, fósforo e zinco apresentaram variações em função da espécie, dos tratamentos e do meio de cultura. Conclui-se que a regulação integrada da consistência do meio de cultura, da qualidade espectral da luz LED, da disponibilidade de zinco e da composição mineral do meio é determinante para otimizar o crescimento e a qualidade morfofisiológica de pitayas cultivadas in vitro. A utilização de sistemas sem ágar, associada à iluminação LED branca ou roxa e ao meio PC-L2, constitui uma estratégia promissora para o aprimoramento de protocolos de micropropagação e para a produção de mudas com maior vigor e potencial de aclimatização ex vitro. Palavras-chave: cactaceae; Hylocereus polyrhizus; luz LED; matriz física; micropropagação; Selenicereus undatus.
Abstract
Pitaya micropropagation constitutes an important strategy for the production of genetically uniform, vigorous, and pathogen-free seedlings. However, the success of in vitro cultivation depends on factors such as the consistency of the culture medium, the spectral quality of light, and the availability of micronutrients, which directly influence plant growth and morphophysiological quality. This study aimed to evaluate the in vitro development of Selenicereus undatus (Haw.) D. R. Hunt and Hylocereus polyrhizus (Salm-Dyck) R. Bauer (Cactaceae), investigating the effects of culture medium consistency, LED light spectral quality, zinc concentrations, and the mineral composition of MS and PC-L2 media on plant growth, physiology, and nutritional composition. Experiments were conducted using different agar concentrations (0.0, 3.5, 7.0, 10.5, and 14.0 g L⁻¹), four LED spectral qualities (white, blue, purple, and red), and two zinc concentrations (8.60 and 17.20 mg L⁻¹). Biometric traits, photosynthetic pigments, chlorophyll a fluorescence parameters, nutritional composition, and anatomical characteristics of shoots and root systems were evaluated. The reduction of the physical restriction imposed by the culture medium, particularly in agar-free systems, promoted greater linear growth and higher biomass accumulation in the plants, whereas higher agar concentrations favored chlorophyll accumulation. The spectral quality of light showed speciesspecific effects, with white and purple light promoting better biometric performance and greater biomass accumulation. Anatomical changes were also observed, including an increase in vascular bundle density under conditions of higher zinc availability. In general, Selenicereus undatus showed greater growth and vegetative vigor, whereas Hylocereus polyrhizus exhibited higher accumulation of photosynthetic pigments under certain spectral light conditions. The composition of the culture medium significantly influenced plant performance, with the PC-L2 medium promoting greater shoot elongation, higher biomass accumulation, and improved root development in S. undatus. Potassium was the predominant element in plant tissues in all treatments, whereas magnesium, phosphorus, and zinc showed variations depending on species, treatments, and culture medium. It is concluded that the integrated regulation of culture medium consistency, LED spectral light quality, zinc availability, and mineral composition of the medium is essential for optimizing the growth and morphophysiological quality of pitayas cultivated in vitro. The use of agar-free systems, associated with white or purple LED light and the PC-L2 medium, represents a promising strategy for improving micropropagation protocols and for producing seedlings with greater vigor and higher potential for ex vitro acclimatization. Keywords: cactaceae; Hylocereus polyrhizus; LED light; micropropagation; physical matrix; Selenicereus undatus.
Descrição
Área de concentração
Botânica Aplicada
Linha de pesquisa
Estrutura e Funcionamento das Plantas
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
Palavras-chave
ISBN
DOI
Citação
CLAIRVIL, Evens. Regulation of in vitro development of pitaya through culture medium, zinc and light quality: morphoanatomical and physiological characteristics. 2026. 146 p. Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Lavras, 2026.
Link externo
Avaliação
Revisão
Suplementado Por
Referenciado Por
Licença Creative Commons
Exceto quando indicado de outra forma, a licença deste item é descrita como Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil