Resumos

ENRAIZAMENTO DE CRAVO (Dianthus caryophyllus L.) IN VITRO E EX VITRO^l

G.R.F. CUZZUOL²; L.A. GALLO³; O.J. CROCOMO³

²CEUNES/UFES, CEP: 29930-000, São Mateus, ES.

³Depto. de Química/CEBTEC-ESALQ/USP, C.P. 9, CEP: 13418-900, Piracicaba, SP.

RESUMO: Plântulas de cravo (Dianthus caryophyllus) micropropagadas durante várias gerações pelo período de um ano, foram enraizadas in vitro com AIA, ANA e AIB nas concentrações de 0,0; 0,25; 0,5 e 1,0 mg/l, em fatorial do tipo 3 x 4, com todos os tratamentos promovendo a formação de raízes, mas não diferindo do controle. Foi confrontado em condição autotrófica, o desempenho entre plântulas enraizadas in vitro na presença e ausência do regulador AIA 0,5 mg/l e plântulas enraizadas ex vitro, sem nenhuma diferença quanto ao comprimento da parte aérea. Para a variável produção de massa de matéria seca os melhores resultados foram proporcionados pelas plantas que passaram pela fase de enraizamento in vitro, tendo o sistema radicular efeito sinergístico no crescimento da parte aérea.

Descritores: Dianthus caryophyllus, cravo, micropropagação e enraizamento

ROOTING OF CARNATION (Dianthus caryophyllus L.) IN VITRO AND EX VITRO

ABSTRACT : Plantlets of carnation (Dianthus caryophyllus L.) micropropagated through several generations during one year, were observed with respect to rooting in vitro, in the presence of IAA , NAA and IBA, at the following concentrations: 0,0; 0,25; 0,5 and 1,0 mg/l. All treatments promoted root formation, however no differences were detected in comparison to control. As far as the lenght of the aerial part is concerned no difference was observed between in vitro rooting. in the presence or absence of IAA 0,5 mg/l, and ex vitro rooting. Plantlets which were rooted in vitro conditions showed higher production of fresh matter then those rooted ex vitro. The root system had a synergistic effect on the growth of the aerial part.

Key Words: Dianthus caryophyllus, carnation, micropropagation, rooting

INTRODUÇÃO

Diversos componentes do meio de cultura são frequentemente alterados visando a melhor promoção do enraizamento, contudo, são os níveis e a qualidade da auxina os fatores, em geral, que tem maior influência no enraizamento (Hu & Wang, 1983).

Baixos níveis de auxina tem sido utilizados na formação de raízes de cravo in vitro. Petru & Landa (1974) usaram 2,2 µM de ANA (ácido naftaleno acético) em meio de Morel enquanto Roest & Bokelmann (1981), Lubomski & Jerzy (1989) e Barancok (1991) obtiveram enraizamento satisfatório do cravo em meio de MS (Murashige & Skoog, 1962) suplementado com 5,5 µM de NAA, 0,1 mg/l de AIA (ácido indolacético) e 5-10 µM de AIA, respectivamente. Para Choudhary(1991) melhor enraizamento foi proporcionado por 10 µM de AIB (ácido indolbutírico) em meio líquido. Ioannov (1990) determinou ANA como sendo a melhor auxina para emissão de raízes de cravo na concentração de 1 mg/l. O enraizamento in vitro sem o uso de regulador é desejável, pois leva a uma redução dos custos com a eliminação de reguladores nesta fase.

Dependendo da espécie, o enraizamento pode ser realizado em condição ex vitro podendo, porém apresentar alta taxa de mortalidade (Preece & Sutter, 1991). Neste caso, esses autores aconselham que o enraizamento deva ser conduzido in vitro mesmo com a elevação dos custos. Do ponto de vista econômico, o enraizamento ex vitro apresenta uma considerável redução dos custos de mão-de-obra e infra-estrutura, pois uma etapa da micropropagação é eliminada: a de enraizamento in vitro. Além disto, o enraizamento ex vitro pode conferir qualidades adicionais como sistema de enraizamento funcional refletindo no bom desenvolvimento da parte aérea.

Um número de plantas micropropagadas não sobrevive com a transferência para casa de vegetação, devido a baixa umidade e altos níveis de luminosidade. A causa principal da baixa sobrevivência foi apontado por Brainerd & Fuchigami (1982) e Sutter & Langhans (1982) à perda excessiva de água. Plantas cultivadas in vitro, normalmente apresentam deficiência de cera epicuticular cuja função é limitar as perdas de água através da transpiração (Grout & Aston, 1978; Sutter & Langhans, 1979; 1982). Uma das sugesstões utilizadas consiste na redução da umidade que pode ser obtida empregando sistemas de vedação que permitam maior aeração.

O enraizamento in vitro sem o emprego de reguladores ou diretamente no solo é desejável sob o aspécto econômico e robotização. Há um grande interesse neste sentido, no entanto, poucos trabalhos tem sido conduzidos para este fim, especialmente para as de interesse ornamental, como o cravo. Daí, surge o presente trabalho tendo o objetivo de determinar as exigências qualitativas e quantitativas de fitorreguladores no enraizamento do cravo in vitro e avaliar, em condição autotrófica, o desempenho de plantas enraizadas in vitro e ex vitro.

MATERIAL E MÉTODOS

Enraizamento in vitro: O experimento foi instalado na forma de um fatorial do tipo 3 x 4 onde foi testado o efeito dos reguladores AIA, ANA e AIB nas concentrações 0,0; 0,25; 0,5 e 1,0 mg/l. Brotos adventícios medindo aproximadamente 20,0 mm de comprimento de cravo (Dianthus caryophyllus) cultivados in vitro durante um ano, foram transferidos assepticamente para frascos vedados com tampas de algodão, contendo 15,0 ml de meio MS solidificado com 4,5 g/l de "gelrite".

O delineamento foi em quatro blocos inteiramente casualizados constituídos de 10 parcelas, cada qual compreendendo 5 explantes, perfazendo um total de 20 repetições por tratamento. As parcelas foram distribuídas aleatoriamente dentro de cada bloco.

As variáveis analisadas foram a produção de matéria seca da raiz e da parte aérea aos 40 dias após a instalação do experimento.

Desenpenho entre plantas enraizadas in vitro x ex vitro: Para o enraizamento ex vitro, os explantes foram envazados diretamente em substrato formado por uma mistura de areia + terra + argila (1:1:1) e mantidos sob sombrite em casa de vegetação: a) plantas de cravo enraizadas in vitro com 0,5 mg/l de AIA; b) plantas enraizadas in vitro sem o uso de regulador; c) plantas sem passarem pela fase de enraizamento in vitro (microestaquia). Estas últimas foram cultivadas in vitro (MS + 4,5 g/l de "gelrite") em frascos com tampas de algodão durante 30 dias antes da transferência para a condição ex vitro.

O experimento constituiu-se de 20 repetições por tratamento num delineamento inteiramento casualizado, coletando-se 10 amostras aleatoriamente para análise comparativa, cujas variáveis foram o comprimento e a produção de massa de matéria seca da raiz e da parte aérea. O material foi avaliado aos 70 dias após a instalação do experimento. Os dados dos experimentos, após a análise de variância, foram submetidos ao teste de Tukey à 5% de significância quando o valor de F foi significativo, utilizando-se o pacote estatístico "SANEST"(Sarriés et al., 1992).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Diversas espécies, principalmente as herbáceas, enraizam facilmente in vitro sob baixos níveis de auxina ou, simplesmente, em meio básico sem reguladores (Anderson, 1984; Hasegawa, 1980). Tais informações corraboram os resultados obtidos e apresentados na Figura l onde todos os tratamentos promoveram satisfatoriamente a rizogênese do cravo in vitro, porém, sem diferença significativa tanto para concentrações quanto para os tipos de reguladores de crescimento, o que permite concluir que o enraizamento desta espécie pode ser obtido sem a suplementação do meio básico com auxina. Este resultado pode representar uma grande vantagem econômica, pois reflete na imediata redução dos custos com a eliminação do uso de reguladores na fase de enraizamento in vitro. De fato, o enraizamento sem o uso de reguladores é uma prática visada na automação da micropropagação, porém, escassos trabalhos tem sido condusidos neste sentido. Destes, é relatado que 45% de enraizamento foi conseguido com Gypsophila paniculata (Kusey et al., 1980) e rosas sem o emprego de reguladores, enquanto em Hostea decorata este valor foi de 100% (Hasegawa, 1980) e em Salpiglossis sinuata, 60% (Lee et al., 1977)

Os processos distintos de crescimento que ocorrem simultaneamente numa planta, estão intimamente relacionados, podendo o desenvolvimento de uma parte implicar no crescimente de outra. Tal comportamento é bem distinto durante a rizogênese, onde o crescimento acelerado das raízes pode retardar o desenvolvimento da parte aérea. De acordo com Coll et al. (1988), esta relação se deve ao fato de que o crescimento ativo do sistema radicular necessita de substâncias orgânicas translocadas da parte aérea para a base, comprometendo, assim, o desenvolvimento do caule e das folhas. Mas, uma vez estabelecida, a raiz tende a promover o crescimento da parte aérea. Para o cravo, embora fisiologicamente, constate-se um efeito sinergístico entre a produção de raiz e parte aérea para as substâncias AIA e AIB (Figuras 1 e 2), a correlação entre essas variáveis não foi significativa para os níveis das auxinas. Não foi observada diferença significativa na produção de matéria seca da parte aérea em resposta aos tratamentos aplicados (Figura 2), podendo-se inferir que nem as doses nem o tipo de regulador de enraizamento tiveram efeitos contudentes, no padrão morfogenético da parte aérea.

Dois fatores podem ter contribuido ao bom enraizamento do cravo in vitro sem o emprego de regulador, aparentemente devido a produção endógena de auxina pela planta. Segundo Coll et al. (1988), as partes aéreas são fontes de intensa produção de auxina que, ao ser translocada para a base, estimularia a rizogênese. Um outro fator a ser considerado, é o tamanho das partes aéreas. Brotos pequenos em geral não enraizam bem necessitando, portanto, de uma fase intermediária adicional de alongamento. Deste modo, baseado no excelente enraizamento obtido neste trabalho sem o uso de regulador (100%), o tamanho dos explantes utilizados neste experimento (ca. 20,0mm) revelaram competência na formação de raíz.

Uma possível causa da inexistência de variação na produção de raizes do cravo in vitro em relação aos níveis quantitativos e qualitativos dos reguladores, pode ser atribuído, entre outras, a não distinção das fases de indução, iniciação e alongamento de raízes in vitro, neste trabalho. Enquanto a indução e iniciação da rizogênese depende de auxina, o alongamento das raízes é inibido pela sua presença (Grattapaglia & Machado, 1990). Para tanto, tem sido sugerido o enraizamento in vitro em 2 etapas: a de indução e iniciação, e uma outra de alongação, o que acarretaria numa considerável elevação dos custos. Uma alternativa apresentada por esses autores consiste em induzir o enraizamento in vitro e o posterior alongamento em substrato de transplantio. Esta prática, além de gerar economia, encurtanto o período de enraizamento in vitro, pode levar ao desenvolvimento de um sistema radicular mais eficiente.

Um outro sistema de enraizamento aplicado com êxito em programas de micropropagação em muitas espécies herbáceas, consiste em manipular as partes aéreas como em microestaquia, o enraizamento se processando em condição autotrófica. Este procedimento foi testado satisfatoriamente neste trabalho ao se confrontar o desempenho das plantas que foram enraizadas in vitro (com e sem o uso de reguladores) e ex vitro (diretamente no substrato). Não houve diferença significativa quanto ao comprimento da parte aérea em relação às formas de enraizamento (Figura 3), mas a produção de matéria de matéria seca foi maior em plantas que passaram pela fase de enraizameto in vitro (Figura 4). Notou-se, também, efeito sinergístico da raiz na produção da parte aérea.

Ao contrário do ensaio "enraizamento in vitro", este experimento apresentou correlação significativa entre produção de massa de matéria seca de raiz e da parte aérea, com as melhores taxas de crescimento recaindo para as formas de enraizamento in vitro devido, provavelmente, ao sistema radicular já existente na instalação do experimento. Embora no enraizamento ex vitro, a raiz também teve efeito sinergístico no crescimento da parte aérea, este foi menos acentuado em face as necessidades energéticas da rizogênese ex vitro que deve ter sido satisfeito pelas atividades fotossintéticas da parte aérea. Por outro lado, levando em consideração a inexistência de variação para o comprimento da parte aérea às formas de enraizamento in vitro e ex itro e a redução do tempo com a eliminação de uma etapa da micropropagação, a de enraizamento in vitro, conclui-se então que plantas micropropagadas de cravo poderiam ser enraizadas e aclimatadas diretamente no solo. O enraizamento ex vitro, pode substancialmente reduzir os custos da micropropagação, uma vez que o processo de enraizamento in vitro tem sido estimado ser responsável por aproximadamente 35 a 75% do custo total da micropropagação (Debergh & Maene, 1981).

A eliminação da etapa de enraizamento in vitro é, também, altamente desejável sob o aspecto de qualidade do sistema radicular, pois a regeneração de raízes diretamente no substrato tende a produzir um sistema radicular mais completo e funcional, com maior número de raízes secundárias (Debergh & Read, 1991). Outras razões que asseguram o enraizamento em condição autotrófica é que o enraizamento in vitro oferece algumas desvantagens: a) sistema radicular pode não ser funcional; b) maior probabilidade de contrair doenças durante o transplantio; e c) limitado sistema vascular de conexão entre o caule e a raiz (Grout & Aston, 1977, Debergh & Read, 1991 e Grattapaglia & Machado, 1991) refletindo na sobrevivência e desenvolvimento das plantas durante a aclimatação. De fato, em alguns casos como em rosas, melhores resultados no transplantio se deu com o enraizamento no controle e baixas concentrações de AIA (Hasegawa, 1980).

Observou-se uma ótima sobrevivência das plantas aclimatadas (84%). Uma das possíveis causas pode ser atribuída à condição de baixa umidade durante o cultivo in vitro oferecida pela vedação do tipo tampas de algodão (Grout & Aston, 1977). Provavelmente essa condição tenha estimulado a síntese de cera epicuticular e permitido maior atividade fotossintética pela disponibilidade de COdo ar. Em geral, plantas crescidas in vitro apresentam limitada taxa de fotossíntese que pode ser atribuída, entre outros fatores, à inadequada troca gasosa dos frascos (Fujiwara et al., 1987 e Kozais et al., 1987a). De Proft et al. (1985) constataram uma diminuição no nível de clorofila e aumento de CO₂ com vedação hermética.

Levando em consideração as baixas perdas durante a aclimatação (16%) e a constatação de que plantas enraizadas ex vitro foram equivalentes, ao menos quanto ao comprimento da parte aérea, àquelas que passaram pela fase de enraizamento in vitro, então o enraizamento e aclimatação podem ser conduzidos, simultaneamente, em condição autotrófica.

Recebido para publicação em 16.05.95

Aceito para publicação em 30.12.95

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