Propagação clonal e ontogenia do fruto de uvaieira (Eugenia pyriformis Cambess.)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Colli, Bruna do Amaral Brogio
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11136/tde-22032023-164358/
Resumo: No Brasil, muitas espécies de fruteiras nativas pertencentes à família Myrtaceae, apesar de relevantes, são ainda pouco estudadas e desconhecidas pela população. Entre elas destaca-se a uvaieira, Eugenia pyriformis, cujo fruto é carnoso, suculento, de sabor e aroma único. A exploração agronômica dessa espécie se torna interessante, uma vez que este fruto apresenta uma excelente qualidade nutricional de polpa com características organolépticas atrativas para consumo in natura e industrialização, podendo tornar-se uma boa fonte de renda ao produtor. Neste sentido, pesquisas que visem a seleção de material genético, desenvolvimento e manejo de sistemas de cultivo, são fundamentais para sua exploração comercial. Além disso, dado a importância botânica da família Myrtaceae na flora brasileira, são poucos os trabalhos envolvendo a ontogênese dos órgãos reprodutivos e frutíferos da mesma, que ainda apresentam estruturas anatomicamente desconhecidas. A produção de mudas via semente é a forma predominante de multiplicação das fruteiras nativas, assim como para a uvaieira, o que resulta em pomares heterogêneos, acarretando frutos não padronizados, devido à grande variabilidade genética decorrente dessa forma de multiplicação. A propagação vegetativa é uma ferramenta essencial para manter características agronômicas de interesse como produção, tamanho de plantas e qualidade de frutos. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar para E. pyriformis, a viabilidade dos métodos clonais de propagação vegetativa, estaquia, alporquia e enxertia, bem como os mecanismos anatômicos envolvidos nestes processos, além de sua multiplicação in vitro, a partir de segmentos nodais obtidos da germinação in vitro de sementes (Ensaio 1) e de matrizes cultivadas em ambiente protegido (Ensaio 2), visando contribuir para a clonagem de futuros genótipos selecionados de uvaieira. Ademais, realizou-se uma descrição anatômica do padrão de crescimento do fruto de E. pyriformis, a fim de fornecer informações inéditas sobre sua ontogênese, visando embasamento científico para posteriores pesquisas taxonômicas e/ou botânicas. A uvaieira mostrou-se como uma espécie difícil de enraizar, portanto, os métodos de propagação clonal estaquia e alporquia não são viáveis, e devido à baixa fixação dos materiais enxertados (máximo de 43%), este ainda não é um método indicado para produção comercial desta fruteira. Há evidências de que não há barreiras anatômicas que impeçam o enraizamento em estacas de uvaieira, no entanto, a presença de compostos fenólicos em suas estacas e caules pode contribuir para o insucesso dos métodos de propagação clonal avaliados para a espécie. Na micropropagação, para a multiplicação de segmentos nodais de uvaieira, advindos da germinação in vitro (Ensaio 1), não são necessárias aplicações dos fitorreguladores BAP e ANA para indução e desenvolvimento de brotações e enraizamento dos explantes nodais, em meio de cultivo MS. Os meios de culturas MS, WPM, JADS e SP modificado na ausência de fitorreguladores promovem a indução e o desenvolvimento de brotações nos explantes nodais de uvaieira e, o enraizamento adventício dos mesmos. Neste contexto, recomenda-se a adição de 1,0 mg L-1 de AIB, para maximizar o enraizamento adventício in vitro, embora sugere-se que este não exerça sua funcionalidade num processo de aclimatização. Já para o cultivo in vitro a partir de segmentos nodais de matrizes cultivadas em ambiente protegido (Ensaio 2), recomenda-se para a assepsia dos explantes o uso de hipoclorito de sódio com 1,25% de cloro ativo, no período do outono e verão. Neste ensaio, todos os meios de cultivo empregados (MS, ½ MS, ¼ MS, WPM, ½ WPM, ¼ WPM, JADS, SP e SP modificado) promoveram o desenvolvimento das gemas axilares de E. pyriformis, no entanto, ocorreu uma baixa porcentagem de enraizamento (3,3%) e sobrevivência (média de 39%) dos explantes. Durante o desenvolvimento anatômico do pericarpo de E. pyriformis não ocorrem grandes transformações, este processo é caracterizado por divisões celulares, aumento do volume celular e de espaços intercelulares na região mediana e interna do mesocarpo, cujo o processo de amadurecimento do fruto se define em intensificação dos espaços intercelulares das células parenquimáticas do mesocarpo, que se tornam delgadas e degradadas, além do acúmulo de cristais. Há similaridades anatômicas no pericarpo de E. pyriformis com outras espécies de Myrtaceae, como presença de tricomas tectores, cavidades secretoras, acúmulo de cristais e feixes vasculares evidentes.
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Neste sentido, pesquisas que visem a seleção de material genético, desenvolvimento e manejo de sistemas de cultivo, são fundamentais para sua exploração comercial. Além disso, dado a importância botânica da família Myrtaceae na flora brasileira, são poucos os trabalhos envolvendo a ontogênese dos órgãos reprodutivos e frutíferos da mesma, que ainda apresentam estruturas anatomicamente desconhecidas. A produção de mudas via semente é a forma predominante de multiplicação das fruteiras nativas, assim como para a uvaieira, o que resulta em pomares heterogêneos, acarretando frutos não padronizados, devido à grande variabilidade genética decorrente dessa forma de multiplicação. A propagação vegetativa é uma ferramenta essencial para manter características agronômicas de interesse como produção, tamanho de plantas e qualidade de frutos. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar para E. pyriformis, a viabilidade dos métodos clonais de propagação vegetativa, estaquia, alporquia e enxertia, bem como os mecanismos anatômicos envolvidos nestes processos, além de sua multiplicação in vitro, a partir de segmentos nodais obtidos da germinação in vitro de sementes (Ensaio 1) e de matrizes cultivadas em ambiente protegido (Ensaio 2), visando contribuir para a clonagem de futuros genótipos selecionados de uvaieira. Ademais, realizou-se uma descrição anatômica do padrão de crescimento do fruto de E. pyriformis, a fim de fornecer informações inéditas sobre sua ontogênese, visando embasamento científico para posteriores pesquisas taxonômicas e/ou botânicas. A uvaieira mostrou-se como uma espécie difícil de enraizar, portanto, os métodos de propagação clonal estaquia e alporquia não são viáveis, e devido à baixa fixação dos materiais enxertados (máximo de 43%), este ainda não é um método indicado para produção comercial desta fruteira. Há evidências de que não há barreiras anatômicas que impeçam o enraizamento em estacas de uvaieira, no entanto, a presença de compostos fenólicos em suas estacas e caules pode contribuir para o insucesso dos métodos de propagação clonal avaliados para a espécie. Na micropropagação, para a multiplicação de segmentos nodais de uvaieira, advindos da germinação in vitro (Ensaio 1), não são necessárias aplicações dos fitorreguladores BAP e ANA para indução e desenvolvimento de brotações e enraizamento dos explantes nodais, em meio de cultivo MS. Os meios de culturas MS, WPM, JADS e SP modificado na ausência de fitorreguladores promovem a indução e o desenvolvimento de brotações nos explantes nodais de uvaieira e, o enraizamento adventício dos mesmos. Neste contexto, recomenda-se a adição de 1,0 mg L-1 de AIB, para maximizar o enraizamento adventício in vitro, embora sugere-se que este não exerça sua funcionalidade num processo de aclimatização. Já para o cultivo in vitro a partir de segmentos nodais de matrizes cultivadas em ambiente protegido (Ensaio 2), recomenda-se para a assepsia dos explantes o uso de hipoclorito de sódio com 1,25% de cloro ativo, no período do outono e verão. Neste ensaio, todos os meios de cultivo empregados (MS, ½ MS, ¼ MS, WPM, ½ WPM, ¼ WPM, JADS, SP e SP modificado) promoveram o desenvolvimento das gemas axilares de E. pyriformis, no entanto, ocorreu uma baixa porcentagem de enraizamento (3,3%) e sobrevivência (média de 39%) dos explantes. Durante o desenvolvimento anatômico do pericarpo de E. pyriformis não ocorrem grandes transformações, este processo é caracterizado por divisões celulares, aumento do volume celular e de espaços intercelulares na região mediana e interna do mesocarpo, cujo o processo de amadurecimento do fruto se define em intensificação dos espaços intercelulares das células parenquimáticas do mesocarpo, que se tornam delgadas e degradadas, além do acúmulo de cristais. Há similaridades anatômicas no pericarpo de E. pyriformis com outras espécies de Myrtaceae, como presença de tricomas tectores, cavidades secretoras, acúmulo de cristais e feixes vasculares evidentes.In Brazil, many native fruit tree species belonging to the Myrtaceae family, although relevant, are still poorly studied and unknown by the population. Among them the uvaieira, Eugenia pyriformis, is noteworthy, with a fleshy, juicy fruit displaying a unique flavor and aroma. The agronomic exploitation of this species becomes interesting, as this fruit has an excellent nutritional pulp quality with attractive organoleptic characteristics for fresh and industrialized consumption and may become a good source of income for producers. In this sense, research aimed at the selection of genetic material and development and management of crop systems are essential for the commercial exploitation of this species. In addition, given the botanical importance of the Myrtaceae family in Brazilian flora, few studies involving the ontogenesis of their reproductive and fruiting organs, which still present anatomically unknown structures, are available. The production of seedlings via seeds is the predominant multiplication form of native fruit trees, as is the case for the uvaieira, resulting in heterogeneous orchards and, thus, non-standard fruits, due to the high genetic variability resulting from this multiplication form. Vegetative propagation is an essential tool to maintain agronomic characteristics of interest such as yield, plant size and fruit quality. The aim of this research was, therefore to evaluate the viability of the clonal vegetative propagation methods cuttings layering and grafting for E. pyriformis, as well as the anatomical mechanisms involved in these processes, in addition to their in vitro multiplication from nodal segments obtained from seed germination (Assay 1) and from matrices grown in a protected environment (Assay 2), aiming to contribute to the cloning of future selected uvaieira genotypes. Furthermore, an anatomical description of the growth pattern of E. pyriformis fruits was carried out to provide new information on its ontogenesis, aiming at scientific basis for further taxonomic and/or botanical research. The uvaieira was proven a difficult species to root, thus, clonal propagation methods by cuttings and layering are not viable and, due to the low fixation of grafted materials (maximum of 43%), this is still not an indicated method for the commercial production of this fruit tree. There is evidence that there are no anatomical barriers that prevent uvaieira cutting rooting, although the presence of phenolic compounds in cuttings and stems may contribute to the failure of the clonal propagation methods evaluated for this species. In micropropagation, for the multiplication of nodal uvaieira segments arising from in vitro germination (Assay 1), applications of the phytoregulators BAP and ANA are not necessary for shoot induction, development, and rooting of nodal explants in MS culture medium. The MS, WPM, JADS and SP modified media in the absence of phytoregulators promote shoot induction and development in nodal uvaieira explants and their adventitious rooting. In this context, the addition of 1.0 mg L-1 of IBA is recommended to maximize adventitious rooting in vitro, although it is suggested that the roots do not exert their functionality under an acclimatization process. For the in vitro cultivation from nodal segments of matrices grown under a protected environment (Assay 2), explant asepsis should employ sodium hypochlorite containing 1.25% of active chlorine in the autumn and summer. In this assay, all employed culture media (MS, ½ MS, ¼ MS, WPM, ½ WPM, ¼ WPM, JADS, SP and modified SP) promoted the development of axillary E. pyriformis buds, although with low explant rooting (3.3%) and survival (mean 39%) percentages. There are no major transformations during the anatomical development of the E. pyriformis pericarp, a process characterized by cell divisions, increased cell volume and intercellular spaces in the median and internal mesocarp regions, whose fruit ripening process is defined by the intensification of intercellular mesocarp parenchyma cell spaces, which become thin and degraded, in addition to crystal accumulation. Anatomical similarities between the E. pyriformis pericarp to other Myrtaceae species are noted, such as the presence of tector trichomes, secretory cavities, crystal accumulation and evident vascular bundles.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSilva, Simone Rodrigues daColli, Bruna do Amaral Brogio2022-12-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11136/tde-22032023-164358/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-03-23T12:53:32Zoai:teses.usp.br:tde-22032023-164358Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-03-23T12:53:32Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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description No Brasil, muitas espécies de fruteiras nativas pertencentes à família Myrtaceae, apesar de relevantes, são ainda pouco estudadas e desconhecidas pela população. Entre elas destaca-se a uvaieira, Eugenia pyriformis, cujo fruto é carnoso, suculento, de sabor e aroma único. A exploração agronômica dessa espécie se torna interessante, uma vez que este fruto apresenta uma excelente qualidade nutricional de polpa com características organolépticas atrativas para consumo in natura e industrialização, podendo tornar-se uma boa fonte de renda ao produtor. Neste sentido, pesquisas que visem a seleção de material genético, desenvolvimento e manejo de sistemas de cultivo, são fundamentais para sua exploração comercial. Além disso, dado a importância botânica da família Myrtaceae na flora brasileira, são poucos os trabalhos envolvendo a ontogênese dos órgãos reprodutivos e frutíferos da mesma, que ainda apresentam estruturas anatomicamente desconhecidas. A produção de mudas via semente é a forma predominante de multiplicação das fruteiras nativas, assim como para a uvaieira, o que resulta em pomares heterogêneos, acarretando frutos não padronizados, devido à grande variabilidade genética decorrente dessa forma de multiplicação. A propagação vegetativa é uma ferramenta essencial para manter características agronômicas de interesse como produção, tamanho de plantas e qualidade de frutos. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar para E. pyriformis, a viabilidade dos métodos clonais de propagação vegetativa, estaquia, alporquia e enxertia, bem como os mecanismos anatômicos envolvidos nestes processos, além de sua multiplicação in vitro, a partir de segmentos nodais obtidos da germinação in vitro de sementes (Ensaio 1) e de matrizes cultivadas em ambiente protegido (Ensaio 2), visando contribuir para a clonagem de futuros genótipos selecionados de uvaieira. Ademais, realizou-se uma descrição anatômica do padrão de crescimento do fruto de E. pyriformis, a fim de fornecer informações inéditas sobre sua ontogênese, visando embasamento científico para posteriores pesquisas taxonômicas e/ou botânicas. A uvaieira mostrou-se como uma espécie difícil de enraizar, portanto, os métodos de propagação clonal estaquia e alporquia não são viáveis, e devido à baixa fixação dos materiais enxertados (máximo de 43%), este ainda não é um método indicado para produção comercial desta fruteira. Há evidências de que não há barreiras anatômicas que impeçam o enraizamento em estacas de uvaieira, no entanto, a presença de compostos fenólicos em suas estacas e caules pode contribuir para o insucesso dos métodos de propagação clonal avaliados para a espécie. Na micropropagação, para a multiplicação de segmentos nodais de uvaieira, advindos da germinação in vitro (Ensaio 1), não são necessárias aplicações dos fitorreguladores BAP e ANA para indução e desenvolvimento de brotações e enraizamento dos explantes nodais, em meio de cultivo MS. Os meios de culturas MS, WPM, JADS e SP modificado na ausência de fitorreguladores promovem a indução e o desenvolvimento de brotações nos explantes nodais de uvaieira e, o enraizamento adventício dos mesmos. Neste contexto, recomenda-se a adição de 1,0 mg L-1 de AIB, para maximizar o enraizamento adventício in vitro, embora sugere-se que este não exerça sua funcionalidade num processo de aclimatização. Já para o cultivo in vitro a partir de segmentos nodais de matrizes cultivadas em ambiente protegido (Ensaio 2), recomenda-se para a assepsia dos explantes o uso de hipoclorito de sódio com 1,25% de cloro ativo, no período do outono e verão. Neste ensaio, todos os meios de cultivo empregados (MS, ½ MS, ¼ MS, WPM, ½ WPM, ¼ WPM, JADS, SP e SP modificado) promoveram o desenvolvimento das gemas axilares de E. pyriformis, no entanto, ocorreu uma baixa porcentagem de enraizamento (3,3%) e sobrevivência (média de 39%) dos explantes. Durante o desenvolvimento anatômico do pericarpo de E. pyriformis não ocorrem grandes transformações, este processo é caracterizado por divisões celulares, aumento do volume celular e de espaços intercelulares na região mediana e interna do mesocarpo, cujo o processo de amadurecimento do fruto se define em intensificação dos espaços intercelulares das células parenquimáticas do mesocarpo, que se tornam delgadas e degradadas, além do acúmulo de cristais. Há similaridades anatômicas no pericarpo de E. pyriformis com outras espécies de Myrtaceae, como presença de tricomas tectores, cavidades secretoras, acúmulo de cristais e feixes vasculares evidentes.
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