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 Genipa americana L. is a forest species of high socioeconomic potential. However, predatory extractivism actions threaten its existence, making it necessary to adopt conservationist practices. G. americana seeds show sensitivity to desiccation and cooling, making it unfeasible for conservation by conventional methods. Thus, cryopreservation is an promising alternative for the long-term conservation of species that produce unorthodox seeds, such as the genipap. In this sense, the objective was to cryopreservation of seeds of G. americana and to evaluate the effects of desiccation and freezing on germination and establishment of seedlings. Initially, seeds were dehydrated in silica gel 0, 16, 18, 20, 22 and 24 h, and then were cryopreserved in liquid nitrogen (LN) (-196 °C) during 24 h. After thawing, the viability and germination were analyzed. Dehydrated and non-cryopreserved seeds were also analyzed. The silica gel desiccation caused a reduction in viability and germination of the seeds of G. americana. The initial seed water content was so high (47%) that storage in LN (+LN) without prior dehydration treatment resulted in seed mortality. It was verified that, the dehydration in silica gel for the minimum time 20 h (corresponding to 14% water content) provides greater freezing tolerance, allowing the successful cryopreservation. Silica gel dehydration followed by immersion in LN was shown to be highly efficient for cryopreservation of seeds of G. americana, besides germinatio after thawing, high survival rates (100%) were obtained, with growth and normal establishment of the seedlings after acclimatization.

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.

Resumo Allamanda puberula é uma espécie nativa do bioma Caatinga com potencial ornamental e paisagístico. No entanto, seu potencial é pouco explorado devido à falta de informações sobre a biologia de suas sementes e propagação. Neste contexto, foi realizado um estudo de caracterização das sementes e seu potencial para produção de mudas em diferentes recipientes. Os experimentos foram divididos em duas fases. A primeira consistiu na caracterização dos frutos e sementes, por meio da avaliação do número de sementes por frutos, suas dimensões (comprimento e largura), peso de mil sementes, número de sementes kg-¹, grau de umidade, germinação e emergência. A segunda fase consistiu da produção das mudas em viveiro avaliando o crescimento ao longo dos dias após a semeadura (DAS) (15, 30, 45 e 60 DAS) e o efeito do tipo de recipiente (bandejas e tubetes) para a formação das mudas. A espécie A. puberula possui sementes pequenas e um significativo número de sementes por fruto. Aparentemente não há nenhum impedimento físico ou tipo de dormência que prejudique o processo germinativo das sementes. As mudas cultivadas em tubetes foram melhores em termos de crescimento e alocação de biomassa. Porém, a indicação do melhor recipiente de cultivo de A. puberula propagadas via sementes dependerá do projeto de implantação e das caracterísitcas específicas do campo. A caracterização de sementes de A. puberula demostrou potencial fisiológico satisfatório para à germinação e formação completa de plântulas em viveiro, possibilitando o sucesso na obtenção de mudas por meio da propagação seminífera.

Abstract Allamanda puberula is a native species of the Caatinga biome with ornamental and landscaping potential. However, its potential is little explored due to the lack of information about the biology of its seeds and propagation. In this context, a study was carried out in order to characterize the seeds and their potential to produce seedlings in different containers. The experiments were divided into two phases. The first consisted in the characterization of fruits and seeds by evaluating the number of seeds per fruit, their dimensions (length and width), the weight of a thousand seeds, the number of seeds kg-¹, the degree of moisture, germination and emergence. The second phase consisted in the production of seedlings in a nursery, evaluating the growth over the days after sowing (DAS) (15, 30, 45 and 60 DAS) and the effect of the type of container (trays and tubes) for the formation of the seedlings. The species A. puberula has small seeds and a significant number of seeds per fruit. Apparently, there is no physical impediment or type of dormancy that impairs the germination process of the seeds. Seedlings grown in tubes were better in terms of growth and allocation of biomass. However, the indication of the best cultivation container for A. puberula propagated via seeds will depend on the implantation project and the specific characteristics of the field. The characterization of A. puberula seeds showed satisfactory physiological potential for germination and complete seedling formation in the nursery, enabling success in obtaining seedlings through seminiferous propagation.

RESUMO As espécies tropicais podem exigir temperaturas mais altas e maiores concentração de reguladores de crescimento para o desenvolvimento in vitro. Em função dessas condições afetarem o metabolismo vegetal, o objetivo foi identificar como diferentes temperaturas na sala de crescimento e concentrações de giberelinas podem afetar os embriões no desenvolvimento in vitro de estrelícia, analisando o efeito sobre EROS e a estabilidade citogenética. Os embriões zigóticos foram cultivados em meio MS suplementado com 0, 5, 10 e 20 µM de GA3 e mantidos em sala de crescimento sob temperaturas de 25 °C, 30/25 °C e 30 °C. Após 60 dias, observou-se maior germinação dos embriões (72%) e comprimento das brotações (3,14 cm) em meio adicionado com 20 µM de GA3. Nessa concentração, houve um aumento na atividade da redutase do nitrato sem alterar a estabilidade citogenética. A temperatura influenciou apenas o comprimento da parte aérea e da raiz, que foram maiores a 25 °C. A 30 °C, a atividade de SOD e APX aumentou em comparação com o tratamento a 25 °C. Assim, a adição de 20 µM de GA3 ao meio de cultura e temperatura de 25 °C na sala de crescimento deve ser utilizada para cultura de embriões zigóticos de estrelitzia.

ABSTRACT Tropical species may require higher temperatures as well as higher growth regulator concentrations for in vitro development. Since these conditions may affect plant metabolism, the objective of this study was to identify how different temperatures and gibberellin concentrations may affect the in vitro development of strelitzia embryos, analyzing the effect on ROS and cytogenetic stability. Zygotic embryos were cultivated on MS medium supplemented with 5, 10 and 20 µM GA3 under temperatures of 25 °C, 30/25 °C and 30 °C. After 60 days, higher embryonic germination rate (72%) and shoot length of plantlets (3.14 cm) were observed on medium containing 20 µM gibberellic acid (GA3). At this concentration, there was an increase in nitrate reductase activity with no change in the cytogenetic stability. The temperature influenced only shoot and root lengths, which were highest at 25 °C. At 30 °C, superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX) activities increased compared with those at 25 °C. Thus, the addition of 20 µM GA3 to the culture medium and a temperature of 25 °C in the growth room should be used for zygotic embryo culture of strelitzia.

RESUMO A germinação in vitro de sementes é uma alternativa eficaz para obtenção de explantes com rapidez e qualidade sanitária. No entanto, sementes de jenipapeiro apresentam germinação lenta e desuniforme. Para tanto, fatores internos e externos às sementes que interferem diretamente no processo, devem ser identificados, visando à adaptação de melhores técnicas para obtenção de mudas. Neste sentido, objetivou-se otimizar a germinação in vitro de sementes de Genipa americana L. por meio da avaliação de diferentes fatores (qualidade de luz, tratamento com GA3, pré-embebição em água destilada, diferentes composições no meio de cultivo e estratificação no escuro). Verificou-se que a germinação das sementes foi indiferente a luz, no entanto, os melhores resultadados foram obtidos sob condições de escuro contínuo; Não houve efeito da aplicação de GA3 exógeno; A pré-embebição em água destilada durante 48h contribui para obtenção de melhores taxas de germinação; E a redução de sais do meio MS, bem como o pré-tratamento de estratificação no escuro maximizam o potencial germinativo das sementes. Portanto, as condições ótimas para germinação in vitro de sementes de G. americana L. requer a pré-embebição em água destilada por 48 horas e a inoculação em meio de cultivo constituído de 1/2 MS + 15 g L-1 de sacarose, com estratificação no escuro por 16 dias, seguida pela transferência a salas de crescimento com iluminação fornecida por lâmpadas fluorescentes branca.

ABSTRACT The in vitro seed germination is an effective alternative for quickly obtaining explants with sanitary quality. However, jenipapo seeds present slow and uneven germination. Therefore, internal and external factors to seed which directly interfere in the process, they must be identified, in order to adapt better techniques to obtain seedlings. In this sense, this work aimed to optimize the in vitro germination of Genipa americana L. seeds by evaluating different factors (light quality, GA3 treatment, pre-soaking in distilled water, growing media and stratification in the dark). It was found that the seed germination of G. americana was indifferent to light, however, the best results were obtained under conditions of continuous darkness; There was no effect of the application of exogenous GA3; The pre-soaking in distilled water for 48 h contributes to obtaining better germination rates; And the reduction in MS medium salts, and laminating the pretreatment in the dark maximizes the germination potential of seeds.Therefore, the optimal conditions for in vitro germination of G. americana L. seeds requires pre-soaking in distilled water for 48 hours and inoculation into culture media consisting of 1/2 MS + 15 g L-1 sucrose, with stratification in the dark for 16 days, followed by the transfer to growth chambers with lighting provided by white fluorescent lamps.