Abstract We compiled studies that addressed morphological and physicochemical traits, as well as population genetic studies involving jelly palms, genus Butia (Arecaceae). First, we conducted a bibliometric study with selected articles, by revising the fundamental contributions to unraveling phenotypic traits that have been used for describing the phenotypic variation within and among populations. Moreover, we sought to comprehend the patterns of genetic diversity and structure that have been presented so far, based on molecular markers. Finally, we conducted a review of the gene sequences registered to NCBI for Butia. Overall, morphological descriptors have been proposed to depict population-level variability, but the most significant results are available from chemical properties and characterization of metabolites, revealing important traits to being explored. Yet, limited information is available to describe population variation and their genetic components. On the molecular level, almost all studies so far provided results with classical molecular markers. The literature of SNP markers for Butia species is virtually non-existent. Given the current endangered state of Butia species, it is urgent that researchers pursue updated genomic technologies to invest in in-depth characterizations of the genetic diversity and structure of jelly palms. The current state of population fragmentation urges effective measures toward their conservation.

Resumo Visando fornecer informações que sirvam de base para estudos de melhoramento genético de Eucalyptus foi realizada a análise da diversidade genética usando marcadores ISSR. As espécies estudadas foram Eucalyptus urophylla e Eucalyptus microcorys, ambas com potencial econômico florestal. Os indivíduos estudados pertencem a um teste de espécies e procedências instalado no ano de 1974 e permanecem isentos de tratos silviculturais. Para as análises foram utilizados nove primers ISSR universais. A partir dos resultados avaliou-se a existência de variação intra e interespecífica por meio da porcentagem de polimorfismo, conteúdo de informação polimórfica (PIC) e distância Euclidiana entre indivíduos. A fim de analisar a distância Euclidiana entre os indivíduos foram feitas a análise de coordenadas principais (PCoA) e análise permutacional de dispersão multivariada (PermDisp) seguida pelo teste de Tukey. Observou-se elevada porcentagem de polimorfismo (57,14% para Eucalyptus microcorys e 80,95% para Eucalyptus urophylla). Considerando todos os grupos avaliados, os valores de PIC foram superiores a 0,5 para quatro primers (UBC827, UBC835, UBC841). A variabilidade interna foi significativamente maior na população de Eucalyptus urophylla em relação à Eucalyptus microcorys, o que pode estar associado à maior capacidade do Eucalyptus urophylla em hibridizar naturalmente.

Abstract Here, we deployed a genetic diversity analysis using ISSR markers in two Eucalyptus species, as a fundamental step toward breeding strategies. The selected species were Eucalyptus urophylla and Eucalyptus microcorys, both with economic potential in forestry. The studied individuals belong to a species and the provenance test that was installed in 1974 and until now remains exempt from silvicultural treatments. Nine universal ISSR primers were used in the analyses. Intra and interspecific variation through the polymorphism percentage, polymorphism information content (PIC) and Euclidean distances among individuals were computed. The Euclidean distance among the individuals was used to perform a principal coordinate analysis (PCoA), as well as the permutation analysis of multivariate dispersion (PermDisp), followed by the Tukey’s test. A high percentage of polymorphic bands were detected, with 57.14% for Eucalyptus microcorys and 80.95% for Eucalyptus urophylla. PIC values were higher than 0.5 for four primers (UBC827, UBC835, UBC841, and UBC842). The genetic variability was significantly higher within the Eucalyptus urophylla population than in Eucalyptus microcorys, which may be associated with the greater ability of Eucalyptus urophylla to naturally hybridize, therefore, enabling the introduction of new alleles to their populations.

SUMMARY: We evaluated the supplementation of the MS culture medium with active chlorine and activated charcoal for the in vitro culture of Bambusa vulgaris. Lateral shoots were collected from field-cultivated plants to obtain explants, which consisted of nodal segments of 1-2 cm length, containing one axillary bud. The MS culture medium was supplemented with the following treatments: E1= 0.004 % v v-1 of active chlorine + 4 g L-1 of charcoal; E2= 0.004 % v v-1 of active chlorine; E3= 4 g L-1 charcoal and E4= control (no active chlorine and no charcoal). The percentage of oxidation, fungal and bacterial contamination, explant establishment, survival, sprout and adventitious rooting were evaluated every 21 d, during 63 d. The use of active chlorine reduced the fungal (28 %) and bacterial (38 %) contamination, being the treatment with the highest percentage of established explants (16 %), survival (68 %) and sprout induction (95 %) after 63 d. After 36 days from the beginning of the multiplication stage, some explants presented spontaneous rooting, without the application of plant growth regulators. An anatomical analysis of sprouts and roots revealed the presence of meristematic zones. Furthermore, it indicated that the emergence of adventitious roots occurred from the nodal region in association with axillary buds. Our results contribute toward the development of more efficient protocols for the in vitro propagation of B. vulgaris, from which we recommend using active chlorine for further assessments.

RESUMEN: En el estudio se evaluó el suplemento de cloro activo y carbono activado en el cultivo in vitro de Bambusa vulgaris. Brotes laterales fueron colectados de las plantas cultivadas en el campo para obtener explantes. Los explantes consistieron en segmentos nodales de 1-2 cm de longitud que contenían una yema axilar. El medio MS se suplementó con los siguientes tratamientos: E1 = 0,004 % v v-1 de cloro activo + 4 g L-1 de carbón; E2 = 0,004 % v v-1 de cloro activo; E3 = 4 g L-1 de carbón y E4 = control (sin suplemento con cloro activo y sin carbón). El porcentaje de oxidación, la contaminación por hongos y bacterias, el establecimiento del explante, la supervivencia, la inducción del brote y enraizamiento se evaluaron durante 63 días. El uso de cloro activo redujo la contaminación por hongos (28 %) y bacterianas (38 %), siendo el tratamiento con mayor porcentaje de explantes establecidos (16 %), supervivencia (68 %) y inducción de brotes (95 %). Después de 36 días, algunos explantes presentaron enraizamiento espontáneo, sin aplicación de reguladores de crecimiento. Un análisis anatómico de los brotes y raíces mostró zonas meristemáticas, la conexión entre el sistema vascular del tallo y las hojas y la aparición de raíces adventicias en la región nodal en asociación con los brotes axilares. Los resultados contribuyen al desarrollo de protocolos más eficientes para la propagación in vitro de B. vulgaris, de los cuales se recomienda el uso de cloro activo para futuras evaluaciones.

RESUMO Mimosa scabrella é uma espécie pioneira que ocorre principalmente na floresta ombrófila mista do Sul do Brasil, apresentando considerável importância econômica. Considerando as limitadas informações acerca dos substratos mais adequados para a produção de mudas da espécie, neste trabalho avaliou-se o efeito combinado do uso de hidrogel com três tipos de substratos e quatro fertilizantes no crescimento inicial e qualidade de mudas de M. scabrella. Os substratos foram preparados com proporções distintas de um substrato orgânico comercial, vermiculita (VM) e casca de pinus (PB): 1 (70% de TF, 10% de VM e 20% de PB), 2 (40% de TF e VM e 20% of PB), e 3 (70% de TF, 10% de VM e 20% de PB). Os fertilizantes consistiram de uma fórmula de liberação lenta (A), o tradicional NPK (B), um composto de superfosfato simples e de cloreto de potássio (C) e com fertilizante ausente (D). Os três compostos de substratos foram combinados com cada fertilizante na presença ou ausência de hidrogel (arranjo fatorial). O uso de hidrogel promoveu um efeito positivo no crescimento das mudas de M. scabrella, provavelmente retendo mais água e permitindo maior absorção de nutrientes. No geral, o polímero implicou em aumento no índice de qualidade de Dickson (DQI). Adicionalmente, a combinação do composto orgânico e vermiculita em proporções equilibradas adicionado de casca de pinus (substrato 2) constituíram o melhor substrato. A adição dos fertilizantes A e B resultaram na melhor performance de crescimento. Concluiu-se que a combinação de hidrogel com substrato composto e fertilizantes melhoraram os índices de qualidade de mudas de M. scabrella.

ABSTRACT Mimosa scabrella is a pioneer species that occurs mainly in the ombrophilous mixed forests of southern Brazil, assuming considerable economic relevance. As limited information is available concerning the most adequate substrates for producing seedlings of this species, we evaluated the combined effect of hydrogel with three types of substrates and four fertilizers in the initial growth and quality of seedlings of M. scabrella. The substrates were prepared with distinct proportions of a commercial organic substrate, vermiculite (VM) and pine bark (PB): 1 (70% of TF, 10% of VM and 20% of PB), 2 (40% of each TF and VM and 20% of PB), and 3 (70% of TF, 10% of VM and 20% of PB). The fertilizers consisted of a slow release formula (A), a traditional NPK (B), a compost of superphosphate and potassium chloride (C) and no fertilizer (D). The three soil mixtures were combined with each fertilizer in the presence or absence of hydrogel (factorial arrangement). The use of hydrogel promoted a positive effect on the growth of M. scabrella seedlings, probably by retaining more water and enabling increased nutrient absorption. In general, the polymer implicated in increased Dickson quality index (DQI). Additionally, the combination of organic compound and vermiculite in equilibrated proportions aid by pinus bark (substrate 2) were the best substrate. Finally, adding the fertilizers A or B resulted in the best growth performance. In conclusion, the combined effect of hydrogel, substrate mixture and fertilizers improved the quality indexes of M. scabrella seedlings.

RESUMO O Sul do Brasil apresenta áreas com clima subtropical, com número significativo de geadas, que dificultam ou, até mesmo, impossibilitam o crescimento de eucaliptos tropicais. Eucalyptus benthamii e E. smithii surgem como espécies alternativas de origem subtropical com considerável tolerância a geadas. Estudou-se a variação genética para diâmetro a altura do peito (DAP), altura (H), volume (VOL) e tortuosidade em quatro procedências de Eucalyptus smithii e duas de E. benthamii, plantadas em delineamento em blocos casualizados em área experimental do município de Rio Negrinho, Santa Catarina, sul do Brasil. Foi encontrada variabilidade genética considerável para os caracteres investigados, todos diretamente associados com a seleção para produção e qualidade da madeira. Em geral, a maior proporção da diversidade genética foi encontrada dentro das procedências (Q d variou de 63,6 a 73,%), exceto para tortuosidade (Q d = 13,5% e Q st = 81,9%). Embora a predição de ganhos genéticos com testes de procedências apresente limitações, o emprego do método REML/BLUP permitiu predizer ganhos genéticos para as variáveis DAP, H e VOL nas procedências e indivíduos das duas espécies. Os ganhos genéticos mais elevados foram preditos para uma procedência de E. smithii originária da Austrália (13% para DAP, 5 % para H e 6,1% para VOL). Contudo, os ganhos genéticos potenciais com a procedência de E. benthamii de Santa Catarina não foram negligenciáveis (1,2% para DAP, 1,8% para H e 2,2% para VOL). Estes resultados representam importantes contribuições para a realização de testes de progênies posteriores para investigar a variação genética aditiva e seus componentes, o que pode aprimorar o conhecimento do controle genético dos caracteres e auxiliar no desenvolvimento de programas de melhoramento genético de E. smithii e E. benthamii.

ABSTRACT Southern Brazil encompasses areas with a subtropical climate, with significant number of frosts, which challenge or even impair growing tropical eucalypts. Eucalyptus benthamii and E. smithii rise as alternative species of subtropical origin with considerable frost-tolerance. Here we accessed the genetic variation for diameter at breast height (DBH), height (H), volume (VOL), bifurcation and straightness of four provenances of E. smithii and two of E. benthamii, cultivated in randomized block design in a farm in Rio Negrinho, Santa Catarina, southern Brazil. We found considerable genetic variability for the traits, all directly associated with the selection for wood production and quality. In general, most of the genetic variability was found within the provenances (Q d ranged from 63.6 to 73.1%), except for straightness (Q d = 13.5% and Q st = 81.9%). Although predicting genetic gains with provenance trials might have some drawbacks, the application of the REML/BLUP method was able to predict genetic gains for the growth variables DBH, H and VOL for provenances of the two species. The highest genetic gains were predicted for a provenance of E. smithii originated from Australia (13% for DBH, 5% for H and 6.1% for VOL). However, the genetic gains from a E. benthamii provenance from Santa Catarina state were not negligible (1.2% for DBH, 1.8 for H and 2.2% for VOL). Our results provide insights for further progeny trials aimed at investigating additive genetic variance and their components, which could improve the genetic control of the traits and assist breeding programs of E. smithii and E. benthamii.

RESUMO Euterpe edulis é uma espécie tropical que produz o palmito, produto comestível de elevada importância econômica. No entanto, as populações naturais da espécie têm sido severamente ameaçadas devido à exploração indiscriminada, conjuntamente com a destruição de seu bioma natural, a Mata Atlântica. Apesar de suas limitações e substituição por marcadores de DNA, isoenzimas são marcadores codominantes que permitem obter estimativas acuradas dos padrões de diversidade e estrutura genética, assim como microssatélites. Seis marcadores isoenzimáticos foram utilizados para analisar a variabilidade de populações localizadas em diferentes áreas da Mata Atlântica (Floresta Ombrófila Densa e Floresta Estacional), e com diferentes níveis de perturbação. A diversidade genética média de todas as populações (Ho = 0,172, para 13 locos) foi considerada reduzida para uma espécie tropical, até mesmo para os marcadores empregados. Populações da Floresta Ombrófila Densa no limite sul de distribuição do palmiteiro apresentaram a diversidade genética mais reduzida (Ho = 0,141), o que é claramente observado a partir de perfis de peroxidase, e pode implicar em menor potencial adaptativo em um cenário de mudança climática. Contrariamente, a população da Floresta Estacional apresentou a diversidade mais elevada (Ho = 0.237). Esta população compreende um das maiores reservas de palmiteiro e, talvez, de sua diversidade genética. Os valores de diversidade encontrados neste estudo reforçam a necessidade contínua do monitoramento e conservação da diversidade genética atual das populações de E. edulis, assim como o desenvolvimento de estratégias para seu melhoramento.

ABSTRACT Euterpe edulis is a tropical species that produces the heart of palm, an edible product of high economic importance. However, its natural populations have been severely threatened by unrestricted exploitation, along with the destruction of its natural biome, the Atlantic Rainforest in Brazil. In this work, we examined the genetic diversity status of five natural populations using isozyme markers. Despite their limitations and replacement by DNA-based markers, isozymes are codominant markers that reveal accurate estimates of genetic diversity and structure patterns, as do microsatellites. Six informative isozyme markers were used to analyze the genetic variability of populations located in different areas of the Atlantic Forest (Ombrophilous Dense Forest and Seasonal Forest), and with different degrees of perturbation. Mean genetic diversity for all populations (Ho = 0.172, for 13 loci) was considered low for a tropical species, even for the markers used. Populations from Ombrophilous Dense Forest at the very South limit of distribution of the heart of palm presented the lowest genetic variability (Ho = 0.141), which is clearly observed from the allele frequencies, and might implicate in less adaptive potential in a scenario of climate change. On the contrary, the Seasonal Forest population presented the highest diversity (Ho = 0.237). It comprises one of the largest remaining reservoirs of heart of palm and maybe of its genetic variability. The contrasting levels of genetic diversity encountered in this study rehash the constant need of monitoring and conserving the current genetic diversity of E. edulis populations, as well as exploring strategies for its breeding.

RESUMO Swietenia macrophylla é uma espécie que fornece madeira de alta qualidade, no entanto, sua vulnerabilidade à extinção somada aos desafios para seu cultivo tem despertado a atenção para novas alternativas, como a Khaya anthotheca. A espécie foi recentemente introduzida na América do Sul, mostrando potencial para a produção de madeira de alta qualidade. No entanto, informações sobre o melhoramento são limitadas, assim como estratégias para a propagação vegetativa. No presente trabalho foram obtidos resultados significativos da aplicação da enxertia por garfagem e da mergulhia aérea na propagação de K. anthotheca. Primeiramente, foi analisada a compatibilidade entre enxerto e porta-enxerto em combinações intra e interespecíficas entre K. anthotheca e S. macrophylla. Adicionalmente, a mergulhia aérea foi realizada em plantas de K. anthotheca irrigadas com três soluções nutritivas (100%, 50% e 25% da concentração original) combinadas com a aplicação de ácido indolbutírico (AIB) para avaliação do enraizamento. Da enxertia, foi verificada compatibilidade de 48% após 200 dias. No entanto, a combinação interespecífica entre K. anthotheca (porta-enxerto) e S. macrophylla (enxerto) não apresentou compatibilidade, enquanto que a enxertia recíproca resultou em 52% de compatibilidade. Através da mergulhia aérea, a irrigação com pelo menos 50% da concentração de nutrientes e combinada com a aplicação de AIB (3,0 ou 8,0 g.L-1) resultou na melhor performance de enraizamento. No geral, recomenda-se a enxertia por garfagem, exceto para a combinação S. macrophylla (enxerto) com K. anthotheca (porta-enxerto). A mergulhia aérea pode ser útil para a propagação de genótipos selecionados de K. anthotheca em programas de melhoramento genético.

ABSTRACT Swietenia macrophylla yields high-quality wood; however, its vulnerability to extinction coupled with challenges for its cultivation have brought attention to its replacement for alternative species such as the Khaya anthotheca. The species has been recently introduced to South America, with potential for the production of high-quality wood. However, limited background on breeding and efficient strategies for its vegetative propagation exist. Here, we achieved significant results with the application of cleft grafting and air layering for the propagation of K. anthotheca plants grown from seeds. First, we analyzed the compatibility of scions and rootstocks for intraspecific and interspecific cleft grafting combinations of K. anthotheca and S. macrophylla. Second, air layering was performed in K. anthotheca seedlings irrigated with three nutrient solution (100%, 50% and 25% of the initial concentration of nutrients) combined with the application of indole-3-butyric acid (IBA) to evaluate adventitious rooting. From cleft grafting, we achieved an overall graft compatibility and survival of 48% after 200 days. However, the interspecific combination of S. macrophylla (scion) and K. anthotheca (rootstock) implicated in no compatibility, while the reciprocal resulted in 52% of compatibility. Through air layering, the irrigation with the nutrient solution with at least 50% of the nutrients concentration and with IBA (3.0 or 8.0 g.L-1) resulted in the best adventitious rooting. Overall, we recommend cleft grafting, except for the combination S. macrophylla (scion) and K. anthotheca (rootstock), with no compatibility. Air layering might also be useful for the propagation of K. anthotheca genotypes in breeding programs.