ABSTRACT The amount of solar irradiation available in the growing environment can cause significant changes in physiology and leaf anatomy that enable crops to acclimate to different light conditions. In this sense, the objective was to characterize the leaf anatomy and to elucidate the morpho-physiological mechanisms of acclimation to high solar irradiance of heliconia genotypes during the initial stage of development under semiarid conditions. The experiment was conducted in the municipality of Petrolina, Pernambuco state, Brazil (09° 19’ 14” S, 40° 32’ 40” W, and 387 m of altitude) and the behavior of three heliconia genotypes (Heliconia rauliniana; H. bihai cv. Lobster Claw Two, and H. rostrata) grown in full sun and shading (50%) environments were evaluated. At 30 days after the implementation of the experiment, leaf anatomy, chlorophyll index, plant height, number of leaves, and number of tillers were analyzed. Heliconia leaves are characterized as amphistomatous with tetracytic stomata. In its main vein there are aerenchyma structures and hypodermis on the abaxial and adaxial sides. The responses to different light conditions in plants of H. bihai, H. rauliniana, and H. rostrata are genotype-specific. Furthermore, the anatomical structures and physiological changes observed in H. bihai and H. rauliniana plants demonstrate that these genotypes present greater plasticity and consequently greater potential for acclimation to high solar irradiation conditions. Thus, the genotypes H. rauliniana and H. bihai emerge as a potential alternative for cultivation in gardens or in open areas and for exploration as cut flower in regions with high solar irradiation availability.

RESUMO A quantidade de irradiação solar disponível no ambiente de cultivo pode causar alterações significativas na fisiologia e anatomia foliar que possibilite á aclimatação das culturas a diferentes condições de luminosidade. Nesse sentido, objetivou-se a caracterização anatômica foliar e a elucidação dos mecanismos morfofisiológicos de aclimatação a alta irradiância solar de genótipos de helicônias durante o estágio inicial de desenvolvimento em condições semiáridas. O experimento foi conduzido no município de Petrolina-Pernambuco (09°19’14” S, 40°32’40” O e 387 metros de altitude) e foram avaliados o comportamento de três genótipos de helicônias (Heliconia rauliniana; H. bihai cv. Lobster Claw Two e H. rostrata) cultivadas em ambientes de pleno sol e sombreamento (50%). Aos 30 dias após a implantação do experimento foi realizado análises anatômicas foliares, índice de clorofilas, altura de plantas, número de folhas e número de perfilhos. As folhas de helicônias são caracterizadas como do tipo anfiestomática com estômatos do tipo tetracítico. Em sua nervura principal há estruturas de aerênquimas e hipoderme nas faces abaxial e adaxial. As respostas as diferentes condições de luminosidade em plantas de H. bihai, H. rauliniana e H. rostrata são genótipo-específicas. Além disso, as estruturas anatômicas e as alterações fisiológicas observadas em plantas de H. bihai e H. rauliniana demostram que esses genótipos apresentam maior plasticidade e consequentemente maior potencial de aclimatação às condições de alta irradiação solar. Assim, os genótipos H. rauliniana e H. bihai surgem como potencial alternativa para o cultivo em jardins ou áreas abertas e para exploração como flor de corte em regiões com alta disponibilidade de irradiação solar.

Abstract Traditionally, Torch Ginger is commercially propagated via rhizomes. Micropropagation (M) is a viable alternative that ensures the genetic and phytosanitary quality of plantlets. However, in vitro cultivation conditions can lead to morphophysiological disorders resulting in death or difficulties in the acclimatization process and establishment of seedlings/plantlets in field conditions. Thus, Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) has been used in some crops in order to mitigate the drastic effects during acclimatization and establishment of micropropagated plantlets in the field. In this sense, the objective of this study was to evaluate the implantation forms and efficacy of micropropagation and AMF inoculation on the establishment and production of Torch Ginger plants. The planting was carried in shading screens (50%) and different implantation forms were used; through rhizome (RIZ) and plantlets micropropagated with (M+AMF) and without (M-AMF) inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi. Evaluations of growth, phenology and mycorrhizal colonization were carried out for one year. Micropropagation, independently of AMF inoculation, favoured a better development in height and number of tillers when compared to RIZ plants It is concluded that micropropagated plants of E. elatior showed earlier tiller emission, better development and initial establishment in the field. Additionally, the forms of implantation of E. elatior via rhizome and via micropropagation with or without AMF inoculation produce inflorescences with the minimum characteristics required for commercialization.

Resumo Tradicionalmente, a forma de propagação comercial do bastão-do-Imperador é por meio de rizomas. A micropropagação (M) é uma alternativa viável que garante a qualidade genética e fitossanitária das plântulas. No entanto, as condições do cultivo in vitro podem causar distúrbios morfofisiológicos resultando na morte ou dificuldades no processo de aclimatização e estabelecimento das mudas sob condições de campo. Dessa forma, Fungos Micorrízicos Arbusculares (FMA) têm sido utilizados em algumas culturas com o intuito de amenizar os efeitos drásticos durante a aclimatização e estabelecimento de plântulas micropropagadas no campo. Nesse sentido, o objetivo desse estudo foi avaliar as formas de implantação e eficácia da micropropagação e da inoculação com FMA no estabelecimento e produção de plantas de bastão-do-Imperador. O plantio foi realizado em telado com sombreamento (50%) e utilizou-se diferentes formas de implantação; via rizoma (RIZ) e através de plântulas micropropagadas com (M+FMA) e sem (M-FMA) inoculação com fungos micorrízicos arbusculares. Foram realizadas avaliações de crescimento, fenologia e colonização micorrízica ao longo de um ano de cultivo. A micropropagação, independente da inoculação com FMA, favoreceu melhor desenvolvimento em altura e número de perfilhos quando comparada às plantas obtidas de mudas via RIZ. Conclui-se que plantas micropropagadas de E. elatior apresentaram emissão de perfilhos mais precoce, melhor desenvolvimento e estabelecimento inicial no campo. Adicionalmente, as formas de implantação de E. elatior via rizoma e via micropropagação com ou sem inoculação de FMA produzem inflorescências com as características mínimas exigidas para comercialização.