RESUMO
The hyperhydricity, formerly called vitrification, is considered a physiological, biochemistry and morfologic disorder due to abnormal accumulation of water inside the cells and tissues. Plants grown in vitro are undoubtedly under continuous stress condition which results in metabolic changes characteristic of oxidative stress. Anatomically plants or shoots affected often become swollen, with pale green, translucent sheets, glass-like, low relative number of cells / cell area and hipolignification. Physiological changes occur in major metabolic pathways including photosynthesis, respiration and transpiration resulting in reduced efficiency of these metabolic pathways. Morphological, physiological and biochemical disorders are triggered by physical factors related to the environment of cultivation vessels and consistency of the culture medium or by chemical factors such as culture medium components, especially the growth regulators in high concentrations. The hyperhydricity occurs at various levels of severity, reaching result in irreversible loss of morphogenic capacity and the establishment of a state of neoplastic cells, however, in most cases hyperhydricity is considered reversible. This review focuses on the current knowledge about the phenomenon of hyperhydricity addressing morphological, physiological, biochemical, and reversibility of the process.
A hiperidricidade, anteriormente chamada vitrificação, é considerada uma desordem fisiológica, bioquímica e morfológica decorrente do acúmulo anormal de água no interior das células e tecidos. As plantas cultivadas in vitro estão, indubitavelmente, sob contínua condição de estresse, os quais resultam em alterações metabólicas características do estresse oxidativo. Anatomicamente, plantas ou brotos afetados frequentemente apresentam-se inchados, com coloração verde claro, folhas translúcidas e com aparência de vidro, baixa relação número de células/área celular e hipolignificação. Alterações fisiológicas que ocorrem nas principais vias metabólicas, incluindo fotossíntese, respiração e transpiração, resultam em redução de eficiência dessas vias metabólicas. Os distúrbios morfológicos, fisiológicos e bioquímicos são desencadeados por fatores físicos, relacionados ao ambiente dos recipientes de cultivo e consistência do meio de cultura ou por fatores químicos como os componentes do meio de cultura, em especial dos reguladores de crescimento em altas concentrações. A hiperidricidade ocorre em vários níveis de severidade, chegando a resultar na perda irreversível da capacidade morfogênica e o estabelecimento de um estado neoplásico das células, no entanto, na maioria dos casos, a hiperidricidade é considerada reversível. Esta revisão foca o conhecimento atual sobre o fenômeno da hiperidricidade abordando aspectos morfológicos, fisiológicos, bioquímicos e a reversibilidade do processo.
RESUMO
The hyperhydricity, formerly called vitrification, is considered a physiological, biochemistry and morfologic disorder due to abnormal accumulation of water inside the cells and tissues. Plants grown in vitro are undoubtedly under continuous stress condition which results in metabolic changes characteristic of oxidative stress. Anatomically plants or shoots affected often become swollen, with pale green, translucent sheets, glass-like, low relative number of cells / cell area and hipolignification. Physiological changes occur in major metabolic pathways including photosynthesis, respiration and transpiration resulting in reduced efficiency of these metabolic pathways. Morphological, physiological and biochemical disorders are triggered by physical factors related to the environment of cultivation vessels and consistency of the culture medium or by chemical factors such as culture medium components, especially the growth regulators in high concentrations. The hyperhydricity occurs at various levels of severity, reaching result in irreversible loss of morphogenic capacity and the establishment of a state of neoplastic cells, however, in most cases hyperhydricity is considered reversible. This review focuses on the current knowledge about the phenomenon of hyperhydricity addressing morphological, physiological, biochemical, and reversibility of the process.
A hiperidricidade, anteriormente chamada vitrificação, é considerada uma desordem fisiológica, bioquímica e morfológica decorrente do acúmulo anormal de água no interior das células e tecidos. As plantas cultivadas in vitro estão, indubitavelmente, sob contínua condição de estresse, os quais resultam em alterações metabólicas características do estresse oxidativo. Anatomicamente, plantas ou brotos afetados frequentemente apresentam-se inchados, com coloração verde claro, folhas translúcidas e com aparência de vidro, baixa relação número de células/área celular e hipolignificação. Alterações fisiológicas que ocorrem nas principais vias metabólicas, incluindo fotossíntese, respiração e transpiração, resultam em redução de eficiência dessas vias metabólicas. Os distúrbios morfológicos, fisiológicos e bioquímicos são desencadeados por fatores físicos, relacionados ao ambiente dos recipientes de cultivo e consistência do meio de cultura ou por fatores químicos como os componentes do meio de cultura, em especial dos reguladores de crescimento em altas concentrações. A hiperidricidade ocorre em vários níveis de severidade, chegando a resultar na perda irreversível da capacidade morfogênica e o estabelecimento de um estado neoplásico das células, no entanto, na maioria dos casos, a hiperidricidade é considerada reversível. Esta revisão foca o conhecimento atual sobre o fenômeno da hiperidricidade abordando aspectos morfológicos, fisiológicos, bioquímicos e a reversibilidade do processo.
RESUMO
Soil salinity is a very important problem in irrigated areas of the brazilian semi-arid area, where maize is a subsistence crop. To study the effect of NaCl concentrations in embryogenic calli of Jatinã C3 Anão, an important maize cultivar of the Northest of Brazil, calli were induced using immature embryos aseptically removed from the seeds and grown on N6 medium supplemented with 2 mg L-1 of 2,4-D. To study the effect of salinity in vitro, embryogenic calli were subjected to different concentrations of sodium chloride (0; 50; 100; 150 and 200 mmol L-1 of NaCl), in three replicates, during 60 days. Calli subjected up to100 mmol L-1 NaCl showed proline concentration 37% higher than callus treated with 50 mmol L-1 NaCl. This result suggests a positive effect of proline accumulation at salt stress conditions. However, at the highest concentration tested (150-200 mmol L-1 NaCl) as lower growth and also a lower proline accumulation was observed, probably due to an increase of the non embryogenic fraction of calli.
A salinidade do solo é um problema muito importante em áreas irrigadas do semi-árido brasileiro, onde o milho é uma cultura de subsistência. Este trabalho teve como objetivo estudar o efeito de concentrações de NaCl sobre calos embriogênicos, da cultivar Jatinã C3 Anão, uma importante cultivar de milho no Nordeste do Brasil. A indução dos calos foi feita a partir de embriões imaturos assepticamente retirados das sementes e inoculados em meio de cultura N6 suplementado com 2 mg L-1 de 2,4-D. Os calos embriogênicos foram submetidos a diferentes concentrações de cloreto de sódio (0; 50; 100; 150 e 200 mmol L-1 de NaCl), com três repetições durante 60 dias. Os calos submetidos a 100 mmol L-1 de NaCl apresentaram aumento no conteúdo de prolina na ordem de 37% quando comparado com o nível de 50 mmol L-1 de NaCl, sugerindo um efeito positivo da acumulação deste aminoácido em resposta ao estresse salino. Por outro lado, em elevadas concentrações salinas (150 e 200 mmol L-1) observou-se decréscimo no crescimento dos calos, bem como redução nos teores de prolina, provavelmente em função de um aumento da fração não embriogênica dos calos.
RESUMO
Soil salinity is a very important problem in irrigated areas of the brazilian semi-arid area, where maize is a subsistence crop. To study the effect of NaCl concentrations in embryogenic calli of Jatinã C3 Anão, an important maize cultivar of the Northest of Brazil, calli were induced using immature embryos aseptically removed from the seeds and grown on N6 medium supplemented with 2 mg L-1 of 2,4-D. To study the effect of salinity in vitro, embryogenic calli were subjected to different concentrations of sodium chloride (0; 50; 100; 150 and 200 mmol L-1 of NaCl), in three replicates, during 60 days. Calli subjected up to100 mmol L-1 NaCl showed proline concentration 37% higher than callus treated with 50 mmol L-1 NaCl. This result suggests a positive effect of proline accumulation at salt stress conditions. However, at the highest concentration tested (150-200 mmol L-1 NaCl) as lower growth and also a lower proline accumulation was observed, probably due to an increase of the non embryogenic fraction of calli.
A salinidade do solo é um problema muito importante em áreas irrigadas do semi-árido brasileiro, onde o milho é uma cultura de subsistência. Este trabalho teve como objetivo estudar o efeito de concentrações de NaCl sobre calos embriogênicos, da cultivar Jatinã C3 Anão, uma importante cultivar de milho no Nordeste do Brasil. A indução dos calos foi feita a partir de embriões imaturos assepticamente retirados das sementes e inoculados em meio de cultura N6 suplementado com 2 mg L-1 de 2,4-D. Os calos embriogênicos foram submetidos a diferentes concentrações de cloreto de sódio (0; 50; 100; 150 e 200 mmol L-1 de NaCl), com três repetições durante 60 dias. Os calos submetidos a 100 mmol L-1 de NaCl apresentaram aumento no conteúdo de prolina na ordem de 37% quando comparado com o nível de 50 mmol L-1 de NaCl, sugerindo um efeito positivo da acumulação deste aminoácido em resposta ao estresse salino. Por outro lado, em elevadas concentrações salinas (150 e 200 mmol L-1) observou-se decréscimo no crescimento dos calos, bem como redução nos teores de prolina, provavelmente em função de um aumento da fração não embriogênica dos calos.
RESUMO
The object of this study was to find a nutricional means for the cultivation of the shoot tips of Perola pineapples, in order to free them of infections caused by Fusarium subglutinas. The first step was to remove healthy shoot tips from healthy crowns under aseptic conditions and inoculate nine different cultivation media with or whithout traces of BAP, GA3 and AIA. The levels of necrosis in the plants were studied after 30,45 and 60 days. Selected shoot tips removed from the plants contaminated with F. subglutinans were inoculated to check their viability as pathogen-free clones. The results revealed the influence of the cultivation media in the regeneration of plants and the viability of clonal cleansing of infected plants. It was also noted that 100% of the regenerated plants remained pathogen-free.
O presente trabalho teve como objetivo adequar um meio nutritivo ao cultivo de ápices caulinares de abacaxizeiro, cv. Pérola, visando a limpeza clonal de plantas infectadas por Fusarium subglutinans, agente causal da fusariose. Inicialmente, ápices de mudas sadias, tipo coroa, foram retirados sob condições assépticas e inoculados em 9 composições de meios de cultivo, com presença e ausência de BAP, GA3 e AIA. Aos 30, 45 e 60 dias após a inoculação, observou-se o grau de necrose dos explantes. Nos meios selecionados inocularam- se ápices caulinares retirados de mudas contaminadas por F. subglutinans, a fim de verificar a viabilidade da limpeza clonal. Os resultados mostraram que houve influência do meio de cultivo na regeneração de plantas e a viabilidade da limpeza clonal de mudas infectadas, também foi constatada uma vez que 100% das plantas regeneradas estavam livres do patógeno.
RESUMO
This work aims to evaluate the effect of NaCl and to make selections of banana cv. Nanicão (AAA) in vitro. Buds were grown on MS medium with 2.5 mg L-1 BAP and supplemented with different NaCl concentrations (0; 20; 40; 60; 80; 100 and 120 mM), for 60 days (Phase I). Survivor buds were transferred to salt-free media and grown for 30 days (Phase II). Afterwards they were submitted to MS media containing 80 or 100 mM NaCl, during 90 days (Phase III). One hundred buds were selected from the last phase and then, placed on NaCl-free medium supplemented with 0.5 mg L-1 NAA and 1.0 mg L-1 BAP for rooting. All buds died when submitted to 120 mM NaCl. Plant regeneration was highly inhibited by all NaCl concentrations. On the other hand, concentrations from 20 to 80 mM NaCl increased bud number and length. Buds were selected from treatments with 80 and 100 mM NaCl, and 80 plants were regenerated in media without NaCl. Rooting was not affected by saline pre-treatment.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do cloreto do sódio (NaCl) sobre o cultivo in vitro de gemas de bananeira cv. Nanicão (AAA) e selecionar as que se mostrassem tolerantes ao estresse imposto. As gemas foram cultivadas em meio nutritivo de Murashige e Skoog (MS) com 2,5 mg L-1 de BAP e suplementado com diferentes níveis de NaCl (0, 20, 40, 60, 80, 100 e 120 mM) durante 60 dias (Fase I). As gemas sobreviventes foram transferidas para o mesmo meio nutritivo MS, sem NaCl, e cultivadas durante 30 dias (Fase II). Em seguida, as gemas foram submetidas, durante 90 dias, aos tratamentos com 80 e 100 mM NaCl (Fase III). Foram selecionadas 100 gemas nessa última fase as quais, logo em seguida, foram colocadas em meio nutritivo sem NaCl, suplementado com 0,5 mg L-1 de ANA e 1,0 mg L-1 de BAP para induzir o enraizamento. As gemas submetidas à concentração de 120 mM de NaCl na Fase I, não sobreviveram ao tratamento. A regeneração de plantas foi fortemente inibida em todas as concentrações com NaCl. Por outro lado, as concentrações de 20 a 80 mM de NaCl provocaram um aumento generalizado no número e tamanho das gemas. Das cem gemas selecionadas a partir dos tratamentos de 80 e 100 mM de NaCl foram regeneradas 80 plantas em meio sem NaCl. O enraizamento não foi significativamente afetado pelo pré-tratamento salino.
RESUMO
This work aims to evaluate the effect of NaCl and to make selections of banana cv. Nanicão (AAA) in vitro. Buds were grown on MS medium with 2.5 mg L-1 BAP and supplemented with different NaCl concentrations (0; 20; 40; 60; 80; 100 and 120 mM), for 60 days (Phase I). Survivor buds were transferred to salt-free media and grown for 30 days (Phase II). Afterwards they were submitted to MS media containing 80 or 100 mM NaCl, during 90 days (Phase III). One hundred buds were selected from the last phase and then, placed on NaCl-free medium supplemented with 0.5 mg L-1 NAA and 1.0 mg L-1 BAP for rooting. All buds died when submitted to 120 mM NaCl. Plant regeneration was highly inhibited by all NaCl concentrations. On the other hand, concentrations from 20 to 80 mM NaCl increased bud number and length. Buds were selected from treatments with 80 and 100 mM NaCl, and 80 plants were regenerated in media without NaCl. Rooting was not affected by saline pre-treatment.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do cloreto do sódio (NaCl) sobre o cultivo in vitro de gemas de bananeira cv. Nanicão (AAA) e selecionar as que se mostrassem tolerantes ao estresse imposto. As gemas foram cultivadas em meio nutritivo de Murashige e Skoog (MS) com 2,5 mg L-1 de BAP e suplementado com diferentes níveis de NaCl (0, 20, 40, 60, 80, 100 e 120 mM) durante 60 dias (Fase I). As gemas sobreviventes foram transferidas para o mesmo meio nutritivo MS, sem NaCl, e cultivadas durante 30 dias (Fase II). Em seguida, as gemas foram submetidas, durante 90 dias, aos tratamentos com 80 e 100 mM NaCl (Fase III). Foram selecionadas 100 gemas nessa última fase as quais, logo em seguida, foram colocadas em meio nutritivo sem NaCl, suplementado com 0,5 mg L-1 de ANA e 1,0 mg L-1 de BAP para induzir o enraizamento. As gemas submetidas à concentração de 120 mM de NaCl na Fase I, não sobreviveram ao tratamento. A regeneração de plantas foi fortemente inibida em todas as concentrações com NaCl. Por outro lado, as concentrações de 20 a 80 mM de NaCl provocaram um aumento generalizado no número e tamanho das gemas. Das cem gemas selecionadas a partir dos tratamentos de 80 e 100 mM de NaCl foram regeneradas 80 plantas em meio sem NaCl. O enraizamento não foi significativamente afetado pelo pré-tratamento salino.
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The object of this study was to find a nutricional means for the cultivation of the shoot tips of Perola pineapples, in order to free them of infections caused by Fusarium subglutinas. The first step was to remove healthy shoot tips from healthy crowns under aseptic conditions and inoculate nine different cultivation media with or whithout traces of BAP, GA3 and AIA. The levels of necrosis in the plants were studied after 30,45 and 60 days. Selected shoot tips removed from the plants contaminated with F. subglutinans were inoculated to check their viability as pathogen-free clones. The results revealed the influence of the cultivation media in the regeneration of plants and the viability of clonal cleansing of infected plants. It was also noted that 100% of the regenerated plants remained pathogen-free.
O presente trabalho teve como objetivo adequar um meio nutritivo ao cultivo de ápices caulinares de abacaxizeiro, cv. Pérola, visando a limpeza clonal de plantas infectadas por Fusarium subglutinans, agente causal da fusariose. Inicialmente, ápices de mudas sadias, tipo coroa, foram retirados sob condições assépticas e inoculados em 9 composições de meios de cultivo, com presença e ausência de BAP, GA3 e AIA. Aos 30, 45 e 60 dias após a inoculação, observou-se o grau de necrose dos explantes. Nos meios selecionados inocularam- se ápices caulinares retirados de mudas contaminadas por F. subglutinans, a fim de verificar a viabilidade da limpeza clonal. Os resultados mostraram que houve influência do meio de cultivo na regeneração de plantas e a viabilidade da limpeza clonal de mudas infectadas, também foi constatada uma vez que 100% das plantas regeneradas estavam livres do patógeno.
RESUMO
Four maize (Zea mays L.) genotypes, Jatinã C3 anão, BR-201, V-190 and LW-1, grown under hidroponic conditions, were evaluated for their tolerance to saline stress imposed by three salt levels (0, 50 and 100 mM NaCl). Plants submitted to 100 mM NaCl for 29 days had 50% lower dry matter production and 75% reduced leaf area, as compared to the control (0 mM NaCl) plants. Among the four genotypes studied, LW-1, a pure line, produced the least dry matter and leaf area. The increase salt levels in solution decreased the growth rate of both shoot and root in all genotypes. Roots had the largest sodium concentration and also showed the largest decrease in the relative growth rate, demonstrading the negative effect of sodium accumulation. The number and size of the stomata were not affected by saline stress.
Quatro genótipos de milho (Zea mays L.), Jatinã C3 anão, BR-201, V-190 e LW-1, foram avaliados quanto à tolerância ao estresse salino (0, 50 e 100 mM NaCl) em condições hidropônicas. As plantas submetidas a 100 mM de NaCl durante 29 dias apresentaram uma redução na produção de matéria seca superior a 50%, e uma redução na área foliar superior a 75%, quando comparadas ao tratamento controle (0 mM NaCl). Dentre os quatro genótipos estudados, a linha pura LW-1 apresentou produção de matéria seca e área foliar inferiores aos demais. O aumento dos níveis de sal na solução resultou em uma diminuição da taxa de crescimento da parte aérea e da raiz, de todos os genótipos. O sistema radicular apresentou os maiores teores de sódio e também os maiores decréscimos na taxa de crescimento relativo, evidenciando o efeito negativo da acumulação deste cátion. O número e o tamanho dos estômatos não sofreram alterações em conseqüência do estresse salino.
RESUMO
To verify the behaviour of three sugarcane varieties cultivated in vitro using media with different sources of nitrogen, an experiment was carried out under sterile conditions. Twelve treatments were used, represented by three sugarcane varieties: Co 997 (V1), SP 71-6949 (V2) and SP 70-1143 (V3), and four growth media, differing in the source of N: integral MS salts (M1-control); 4,3 g/L of glutamine as the only source of nitrogen (M2); KNO3 of MS salts as the only source of nitrogen (M3) and KNO3 of MS salts + 3,0 g/l of glutamine (M4). Five replicates were used in a completely randomized design. Based on the variables studied (shoot height and number), significant differences existed among the varieties, except for V1 and V2. There were also differences on growth media, except for M2 and M4. With respect to the shoot number/height ratio, the variety (V2) was superior when grown in media M1 and M3.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de três variedades de cana-de-açúcar cultivadas in vitro em diferentes fontes de nitrogênio. O meio de cultura básico utilizado foi constituído dos sais minerais do MS, com as fontes de nitrogênio modificadas de acordo com o tratamento. Os meios de cultura elaborados foram o M1 constituído dos sais MS integral (controle); M2 no qual a fonte de nitrogênio do meio MS foi substituída por 4,39 g/l de glutamina; M3 com KNO3 como única fonte de nitrogênio e M4 com KNO3 do MS + 3,0 g/l de glutamina. A estes meios foram submetidas as variedades Co-997(V1), SP71-6949(V2) e SP70-1143 (V3), totalizando 12 tratamentos, que foram distribuídos de forma inteiramente casualisada com 5 repetições. A partir da análise estatística, foi possível observar para as variáveis estudadas (número e altura dos brotos), que houve diferença significativa entre as médias das variedades, exceto entre V1 e V2 e também entre os meios de cultura, exceto entre M2 e M4. Levando-se em consideração a relação entre o número e altura dos brotos, a variedade (V2) mostrou-se superior em relação as demais quando cultivada no meio M3 e no meio M1.