Effects of different doses of paclobutrazol and sucrose in the minimum in vitro growth of wild species of Manihot

Abstract

In vitro conservation, under minimal growth conditions, allows prolonging the periods between subcultures without affecting plant viability, besides reducing the contamination risk and the space required for cultivation. Experiments were conducted by using 8S as a basic culture medium, supplemented with combinations of five concentrations of paclobutrazol (PBZ -0; 0.10; 0.20; 0.30 and 0.40 mg L -1 ) and sucrose (SUC -0; 5; 10; 15; and 20 g L -1 ), resulting in 25 treatments, applied on three wild species: Manihot violaceae, M. flabellifolia and M. pseudoglaziovii. After 120 days of cultivation, the evaluated variables, namely plant height (cm) and the numbers of mini-cuttings with 1 cm, roots, shoots, green and senescent leaves, allowed verifying that, for the species M. pseudoglaziovii, the interaction of the 0.1 mg L -1 PBZ and 5 g L -1 SUC doses revealed a significant effect on the in vitro conservation. While for M. violacea, the combination of 10 g L -1 SUC and 0.2 mg L -1 PBZ is the most suitable for its conservation. Lastly, for M. flabelifolia, the concentrations used of SUC and PBZ did not prove efficient for in vitro conservation of the species.

Estudos em Biologia: do ensino à pesquisa

“…A sacarose é frequentemente usada como agente osmótico, que, no meio de cultura, por meio de um gradiente osmótico, captura a água intracelular remanescente, o que resulta em um crescimento mais lento das células (Arrigoni-Blank et al, 2014). Nesse contexto, Sá et al (2021) utilizando concentrações de sacarose de 0, 5, 10, 15 e 20 g L -1 , associada a distintas combinações de paculbutrazol (PBZ), em meio 8S, obteve diferentes respostas em função de espécies silvestres de Manhiot. Os autores alcançaram as melhores respostas para conservação in vitro, para M. pseudoglaziovii com 0,1 mg L -1 de PBZ e 5 g L -1 de sacarose, enquanto para a M. violácea com 0,2 mg L -1 de PBZ e 10 g L -1 de sacarose, já para M. flabelifolia as concentrações de sacarose e PBZ estudadas não foram competentes para redução do crescimento.…”

“…Porém a temperatura de 18 °C, foi a que apresentou o melhor resultado para as características avaliadas (Freitas, 2018). Estudos de conservação de mandioca normalmente utilizam temperatura de 22 ±1 ºC, e cerca de 20 µmol.m -2. s -1 e fotoperíodo de 12 horas, como nos estudos de Macia (2011), Freitas (2018) e Sá et al (2021). Em relação luminosidade, o comprimento de onda específico, a densidade de fluxo de fótons e o fotoperíodo da luz usado nos experimentos pode influenciar na morfogênese e no comportamento das plantas cultivadas in vitro (Lian et al, 2002;Singh et al, 2015;Souza et al, 2018).…”

“…A conservação in vitro em condições de crescimento lento, por meio da redução do metabolismo celular, crescimento tecidual e desenvolvimento dos explantes, possibilita prolongar os períodos entre os subcultivos, sem afetar a viabilidade do explante. Reduzindo assim, o risco de contaminação e as chances de surgimento de variação somaclonal, permitindo a preservação de grandes coleções em um espaço físico reduzido (Sá, et al, 2021). As técnicas de conservação in vitro da mandioca são reconhecidas como uma abordagem econômica e de baixo risco a longo prazo.…”

Paclobutrazol in the in vitro conservation of cassava genotypes

“…In this context, tissue culture assumes great importance in the conservation of germplasm by enabling its maintenance in vitro, generating savings in physical space and labor (Ramírez-Mosqueda, Cruz-Cruz, Atlahua-Temoxtle, & Bello-Bello, 2019), and allowing to extend the interval between subcultures without compromising the viability and genetic integrity of the plant (Sá et al, 2021;Sá et al, 2022). Such collections serve as a backup of the genotypes, which, due to their in vitro condition, can be used in exchange between institutions (Carvalho et al, 2016) and development of new research.…”

“…In this circumstance, Paclobutrazol ® (PBZ) has been used as an in vitro growth retardant for several species of woody and herbaceous plants, such as Poincianella pyramidalis (Silva, Nepomuceno, Soares, & Santana, 2019), Laelia anceps (Ramírez-Mosqueda et al, 2019), Prunus armeniaca, Azarchta indica (Padilla, Fernández-García, Olmos, Burgos, & Piqueras, 2015), Citrus (Mendes et al, 2021), and some wild species of the genus Manihot (Sá et al, 2021).…”