Resumo Cultivo in vitro é uma técnica de grande aplicabilidade para micropropagação. Porém, cada espécie tem uma necessidade mineral mais adequada para o seu cultivo. O objetivo foi verificar os impactos da solução salina do meio de cultivo no desempenho do aparato fotossintético e crescimento de Bromelia antiacantha durante o cultivo in vitro, e dessa forma, elucidar a mitigação do desbalanço nutricional que poderia interferir na cadeia de transporte de elétrons nas plantas. Plântulas foram cultivadas em um gradiente de concentração do meio MS (0%, 25%, 50%, 75% ou 100%). Foram analisadas as variáveis de crescimento e a fluorescência da clorofila a. Concentrações intermediárias de sais do meio MS resultaram em plantas com maior número de folhas e comprimento de raiz. As curvas OJIP e a análise do teste JIP mostraram que as plantas cultivadas na ausência dos sais MS apresentaram menor eficiência do fotossistema II (FSII), como evidenciado por meio do índice de performance [Pi(total)]. Contrariamente, concentrações intermediárias (MS 25% e 50%) atuaram positivamente na performance do aparato fotossintético. O meio MS 25% pode ser utilizado para o cultivo in vitro de B. antiacantha, possibilitando o desenvolvimento de plantas com qualidades fisiológicas adequadas para o cultivo.

Abstract In vitro cultivation is a technique with wide application for micropropagation. However, each species has specific mineral needs for this type of cultivation. The objective was to assess the impacts of the saline solution culture medium on the performance of the photosynthetic apparatus and growth of Bromelia antiacantha during in vitro cultivation, and thus to elucidate the mitigation of the nutritional imbalance that can interfere in the electron transport in the plants. Plants were cultivated in a salt concentration gradient of MS medium (0%, 25%, 50%, 75% or 100%). The growth traits and fluorescence a chlorophyll were analyzed. Intermediate concentrations of MS medium resulted in plants with a larger number of leaves and longer root length. The OJIP curves and results of the JIP test showed that the plants grown without MS salts presented less efficient photosystem II (PSII), as indicated by the performance index [Pi(total)]. In contrast, the intermediate concentrations (MS 25% and 50%) had a positive effect on the performance of the photosynthetic apparatus. The MS 25% medium can be used for in vitro cultivation of B. antiacantha, enabling the development of plants with suitable physiological qualities for planting in the field.

Resumo Durante a propagação in vitro, citocininas (CKs) e auxinas (AUXs), como a 6-benzilaminopurina (BAP) e o ácido 1-naftalenacético (ANA), são frequentemente utilizadas para induzir brotos e raízes adventícias. No entanto, não está claro como as CKs afetam as plantas ao longo do período de propagação in vitro, bem como a sinergia da exposição direta à AUX com tratamentos prévios com CK. O objetivo foi avaliar as respostas fisiológicas e anatômicas de Alcantarea imperialis em função da interação dos tratamentos prévios com BAP e da exposição direta à ANA durante a propagação in vitro. Plantas previamente cultivadas in vitro foram transferidas para meios contendo 0, 5, 10 ou 15 μM de BAP. Após 60 dias, as brotações adventícias de cada tratamento prévio com BAP foram subcultivadas em meios com ANA 0, 2 ou 4 μM. O conteúdo de pigmentos, as características anatômicas e de crescimento foram avaliados nas plantas de cada tratamento. Os tratamentos anteriores com BAP e a exposição direta a ANA alteraram a anatomia e o conteúdo pigmentos das plantas, bem como o crescimento. O BAP induziu efeitos negativos a longo prazo no status fisiológico, bem como mudou a anatomia das plantas. A suplementação de ANA no meio pode reverter parcialmente os efeitos negativos induzidos pelo BAP. A aplicação de 2 μM de ANA durante o enraizamento in vitro melhorou a qualidade das plantas.

Abstract During in vitro propagation, cytokinins (CKs) and auxins (AUXs), such as 6-benzylaminopurine (BAP) and 1-naphthaleneacetic acid (NAA), are often used to induce adventitious shoots and roots, respectively. However, it is not clear how CKs affect plants over a long period of in vitro propagation as well as the synergy of direct exposure to AUX with previous CK treatments. The aim was to assess the physiological and anatomical responses of Alcantarea imperialis in function of the interaction of both previous BAP treatments and direct NAA exposure during in vitro propagation. Plants previously grown in vitro were transferred to media containing 0, 5, 10 or 15 μM BAP. After 60 days, the adventitious shoots from each previous BAP treatment were subcultured in media with 0, 2 or 4 μM NAA. Pigment content, anatomical and growth traits were assessed in the plants from each treatment. Both previous BAP treatments and direct NAA exposure altered the anatomy and pigment contents of plants as well as their growth traits. BAP induced negative effects over the long term on physiological status as well as changed the plants’ anatomy. NAA supplementation in the medium can partially reverse the negative effects induced by BAP. The application of 2 μM NAA during in vitro rooting improved the plants’ quality.

Resumo Quando propagados in vitro, os explantes recebem todos os nutrientes necessários para o seu crescimento, incluindo carboidratos do meio de cultura. No entanto, ainda não se sabe como o tipo e a concentração de carboidratos pode afetar o funcionamento do aparato fotossintético (particularmente o fotossistema II) dessas plantas. O objetivo foi avaliar as respostas morfofisiológicas de plantas de Billbergia zebrina em função das fontes e concentrações de carboidratos durante o cultivo in vitro. Brotos laterais das plantas previamente estabelecidos in vitro foram individualizados e transferidos para um meio de cultura contendo frutose, glicose ou sacarose em quatro concentrações (0, 15, 30 ou 45 g L−1). Após 55 dias de cultivo foram analisadas a fluorescência transiente da clorofila a, anatomia foliar e crescimento. A concentração e tipo de carboidrato empregados durante a cultivo in vitro não diminuíram o desempenho do aparelho fotossintético. Entretanto, concentrações acima de 30 g L−1 levaram a modificações anatômicas, revelando um grau de estresse sofrido pelas plantas. Quando cultivadas nas concentrações de 15 e 30 g L−1, independentemente do carboidrato utilizado, as plantas apresentaram maior densidade estomática. A suplementação da cultura média com monossacarídeos causou alterações no desenvolvimento dos vasos xilemáticos, como aumento do número e diâmetro, permitindo o ajuste das condições microambientais. As condições in vitro influenciaram as respostas fotossintéticas e anatômicas das plantas. O intervalo de concentração de 15 a 30 g L−1 de sacarose teve melhor efeito por não causar grandes alterações no desempenho do aparato fotossintético e na anatomia das plantas.

Abstract When propagated in vitro, explants receive all the nutrients needed for their growth, including carbohydrates, from the culture medium. However, it is not well understood how the type and concentration of carbohydrates can affect the functioning of the photosynthetic apparatus (particularly photosystem II) of these plants. The aim was to assess the morphophysiological responses of Billbergia zebrina plants in function of sources and concentrations of carbohydrates during in vitro culture. Side shoots of plants previously established in vitro were individualized and transferred to a culture medium containing fructose, glucose or sucrose in four concentrations (0, 15, 30 or 45 g L−1). After growth for 55 days, the chlorophyll a fluorescence transient, leaf anatomy and growth were analyzed. The concentration and type of carbohydrate employed during in vitro culture did not decrease the photosynthetic apparatus performance. However, concentrations above 30 g L−1 led to anatomical modifications, revealing some degree of stress suffered by the plants. When grown in concentrations of 15 and 30 g L−1, irrespective of the carbohydrate used, the plants presented greater stomatal density. The supplementation of the culture medium with monosaccharides caused alterations in the development of the xylem vessels, such as increased number and diameter, allowing adjustment to the microenvironmental conditions. The in vitro conditions influenced the photosynthetic and anatomical responses of plants. The concentration interval from 15 to 30 g L−1 sucrose had a better effect by not causing large changes in the performance of the photosynthetic apparatus and anatomy of plants.

RESUMO Physalis peruviana L. é uma espécie pertencente à família Solanaceae, que vem sendo incorporada em plantios de pequenas frutas, com alto potencial produtivo para regiões subtropicais. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar a qualidade das frutas de P. peruviana L., produzidas com ou sem cobertura plástica sobre o dossel das plantas e em duas densidades de plantio (0,5 e 1,0 m entre plantas), sendo de 3,0 m o espaçamento entre linhas. O delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 2, com seis blocos e dez plantas por parcela. Foram avaliadas as características qualitativas das frutas, como coloração, quantidade de antocianinas totais, vitamina C, cinzas, sólidos solúveis totais, sacarose, glicose, açúcares totais, acidez titulável, firmeza e umidade. A maior densidade de plantio e o plantio sem cobertura plástica sobre o dossel das plantas resultaram em melhor qualidade das frutas de P. peruviana L.

ABSTRACT Physalis peruviana L. is a species belonging to the Solanaceae family, which has been incorporated in small fruit plantations with high yielding potential for subtropical regions. The objective of this study was to evaluate the fruits quality of P. peruviana L., produced with or without plastic cover over the plant canopy and two planting densities ( 0.5 and 1.0 m between plants ) and 3.0 m between planting lines. The experimental design was randomized blocks in a factorial 2 x 2 with 6 blocks and 10 plants per plot. We evaluated the qualitative characteristics of fruits such as fresh weight, length, diameter, color, amount of total anthocyanins, vitamin C, ash, soluble solids, sucrose, glucose, total sugars, titratable acidity, firmness and moisture. The higher planting density and planting without plastic cover over the plant canopy result in better fruits quality of P. peruviana L.