Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to evaluate the in vitro productivity of micro-stumps, in vitro and ex vitro rooting and acclimatization of micropropagated plantlets, and to assess the genetic diversity of Apuleia leiocarpa (Vogel) J. F. Macbride (apuleia) with RAPD markers. Micro-stumps originated from drastic pruning of aseptic seedlings were grown in WPM culture medium supplemented with 0; 2.2; 4.4; 6.6 and 8.8 μM of 6-benzylaminopurine (BAP) and sub-cultured in WPM medium without cytokinin. Apuleia micro-stumps were also grown in WPM, MS or ½ MS, with or without 1.5 g L-1 of activated charcoal. Three shoot collections were done at 30, 60 and 90 days of cultivation. Nodal segments and micro-cuttings were maintained in WPM culture medium with 0; 4.9; 9.8; 14.7 and 19.6 μM of indole butyric acid (IBA). For acclimatization, rotted nodal segments and micro-cuttings were planted in equal proportions of commercial substrate + vermiculite + coarse sand, and commercial substrate + vermiculite. For ex vitro rooting, nodal segments and micro-cuttings were treated or not with 4920 μM of IBA for 10 seconds and cultivated in equal proportions of commercial substrate + vermiculite + coarse sand, commercial substrate + vermiculite, and commercial substrate + coarse sand. For genetic analysis, DNA was extracted from leaf samples of 88 plants of apuleia. Eighteen RAPD primers were tested. The amplified fragments were separated in agarose gel of 1.2% (v/v), containing 3 μL of ethidium bromide. The fragments were marked as absence or presence, generating a binary matrix. Total polymorphism and the relative contribution of each primer for the polymorphism were calculated. The polymorphism information content (PIC) was calculated for each fragment and primer. Cluster analysis was based upon Jaccard similarity and UPGMA method. The conservation of the apuleia micro-stumps in WPM or ½ MS media supplemented with 8.8 μM of BAP and sub-cultured in culture medium without citokynin increases number and length of shoots. Maintaining micro-stumps in culture medium supplemented with activated charcoal increases micro-cuttings production, but in its absence results in callus formation and indirect organogenesis of shoots. Nodal segments were more competent than micro-cuttings for rooting in culture medium without IBA. Substrate composition does not affect survival and growth during acclimatization of in vitro produced plantlets. Nodal segments treated with 4920 μM of IBA and cultivated in commercial substrate + vermiculite + coarse sand show the best responses for ex vitro rooting. Both in vitro conservation of apuleia micro-stumps and ex vitro rooting are promising strategies for plantlet production. The RAPD is a feasible technique for genetic analysis, and it identifies high genetic variability in apuleia. / Os objetivos deste trabalho foram avaliar a produtividade de microcepas mantidas in vitro, o enraizamento e a aclimatização de plantas micropropagadas, assim como avaliar a diversidade genética em Apuleia leiocarpa (Vogel) J. F. Macbride (grápia) com uso de marcadores RAPD. Microcepas oriundas da poda drástica de plantas assépticas foram cultivadas em meio de cultura WPM acrescido de 0, 2,2, 4,4, 6,6 e 8,8 μM de 6-benzilaminopurina (BAP) e subcultivadas em meio de cultura WPM sem citocinina. Microcepas também foram cultivadas em meio de cultura WPM, MS ou ½ MS, acrescido ou não de 1,5 g L-1 de carvão ativado e submetidas a três coletas de brotos aos 30, 60 e 90 dias de cultivo. No enraizamento in vitro, segmentos nodais e microestacas foram mantidos em meio de cultura WPM com 0, 4,9, 9,8, 14,7 e 19,6 μM de ácido indolbutírico (AIB). Na aclimatização das plantas foram testadas as composições de substrato comercial + vermiculita + areia grossa e substrato comercial + vermiculita, em iguais proporções. Para o enraizamento ex vitro, segmentos nodais e microestacas foram tratados ou não com 4920 μM de AIB por 10 segundos e cultivados em iguais proporções de substrato comercial + vermiculita + areia grossa, substrato comercial + vermiculita e substrato comercial + areia grossa. Para as análises RAPD, o DNA foi extraído de amostras foliares de 88 plantas. Foram avaliados 18 iniciadores, sendo a visualização dos fragmentos realizada em gel de agarose preparado a 1,2% (p/v), contendo 3 μL de brometo de etídio e submetido a eletroforese. Os fragmentos foram pontuados com ausência ou presença gerando uma matriz binária. Foi calculada a contribuição relativa de cada iniciador para o polimorfismo bem como o polimorfismo total. Também foi calculado o conteúdo de informação para o polimorfismo (PIC) para cada fragmento e por iniciador. A análise de agrupamento foi realizada com base na similaridade de Jaccard e no método UPGMA. A manutenção das microcepas de grápia em meio de cultura WPM ou ½ MS suplementado com 8,8 μM de BAP, seguido do subcultivo em meio de cultura sem citocinina aumenta o número e comprimento das brotações. O cultivo de microcepas em meio de cultura com carvão ativado aumenta a produção de microestacas por microcepas, enquanto a ausência de carvão ativado favorece a formação de calos e brotos por organogênese indireta. Quanto ao enraizamento in vitro, os segmentos nodais apresentaram maior resposta do que microestacas, sendo necessária a suplementação do meio de cultura com AIB. A composição do substrato não afetou a sobrevivência e o crescimento das plantas produzidas in vitro durante a aclimatização. As melhores respostas de enraizamento ex vitro foram obtidas com segmentos nodais, assim como com explantes tratados com 4920 μM de AIB e cultivados em substrato comercial + vermiculita + areia grossa. Tanto a manutenção in vitro de microcepas quanto o enraizamento ex vitro são técnicas promissoras para a produção de plantas de grápia. O marcador RAPD é eficiente para a análise genética e detectou alta variabilidade genética na grápia.

Eucalyptus benthamii tem se mostrado especialmente vantajoso como alternativa ao cultivo em regiões frias, justificando esforços para o estabelecimento de protocolos para sua micropropagação. Porém, as matrizes são preferencialmente selecionadas quando adultas (material apresenta menor competência morfogênica), tornando a micropropagação dependente de maior número de subcultivos e maior tempo para se reverter o material ao rejuvenescimento. Assim, a redução das perdas in vitro tem merecido atenção, como por exemplo, as manifestações endofíticas, que exigem maximização da eficiência da cultura e adequações no protocolo, visando minimizá-las, possibilitando melhorar o entendimento das relações estabelecidas e mantidas entre os endófitos e seu hospedeiro durante a micropropagação. Dessa maneira, foram utilizadas minicepas provenientes de duas fontes de miniestacas coletadas a partir do brotamento de gemas epicórmicas de megaestacas da base da copa e de brotamentos do anelamento da base do tronco, de uma matriz de E. benthamii com 13 anos de idade, estabelecidas em minijardim clonal sob condição de casa de vegetação, com o objetivo de avaliar como se dá a multiplicação, sob diferentes condições de cultivo, das duas fontes de explantes (minicepas); analisar se a frequência e intensidade das manifestações endofíticas são afetadas pelas diferentes condições de cultivo; investigar a ocorrência de alterações na comunidade bacteriana endofítica devido à alteração das condições de cultivo e fase da micropropagação (in vivo = minicepas, e in vitro = microcepas, material alongado e enraizado). Visando atender estes objetivos, a pesquisa se dividiu em duas partes. Na primeira (capitulo 3) o desenvolvimento, os aspectos morfofisiológicos, histoquímicos e a manifestação endofítica foram avaliados na multiplicação das duas fontes de explante sob diferentes meios e condições de cultivo. Na segunda (capítulo 4) as comunidades bacterianas endofíticas foram analisadas por meio de PCR-DGGE, baseada na região V6 do gene 16S DNAr. Os resultados mostraram que as microcepas provenientes de megaestaca tiveram melhor desenvolvimento independentemente do tratamento e maior frequência de manifestações endofíticas, comparando-se com as de anelamento. As comunidades bacterinas endofíticas foram distintas entre as amostras in vivo e in vitro, e se alteraram ao longo dos subcultivos e nas amostras alongadas e enraizadas. As diferenças existentes no desenvolvimento das microcepas podem ser inerentes à totipotencialidade do material, mas também podem ser afetadas, tanto pela ocorrência de manifestação, quanto pela comunidade bacteriana endofítica mais ou menos sensível ao processo de micropropagação, auxiliando ou prejudicando o desenvolvimento in vitro de seus hospedeiros. Cabe destacar, ainda, que mesmo em um sistema asséptico e ambientalmente controlado, os microrganismos endofíticos que resistiram a todo processo de desinfestação e cultivo, não estão \"adormecidos\", muito pelo contrário podem se alterar em quantidade à medida que seu hospedeiro é submetido a um novo sistema de cultivo (introdução) ou uma nova fase dentro da micropropagação (multiplicação → alongamento e enraizamnento) ou, ainda, ao longo dos subcultivos. Sendo assim, a complexa rede de relações das plantas com seus endófitos não cessa durante o cultivo in vitro, ao contrário mantém-se dinâmica. / Eucalyptus benthamii has proven to be especially advantageous as an alternative culture in cold regions, justifying efforts to establish protocols for micropropagation. However, the matrices are preferably selected when adults (material with lower morphogenic efficiency), making micropropagation more dependent of subcultures and too longer to reverse the material to rejuvenation. Thus, reduction of losses in vitro has deserved attention, such for example the endophytic manifestations that require the maximization of efficiency culture and adjustments to the Protocol, in order to minimize them, enabling better understanding of the relations established and maintained between endophytes and its host along micropropagation. For this, mini-stumps were used from two sources of mini-cuttings collected from the epicormic shoots of mega-cuttings from the treetop base and shoots from girdling from the trunk base, both of one E. benthamii matrix with 13 years of age established in clonal mini garden under greenhouse condition, aimed to evaluate how is the multiplication of two sources of explants (mini-stumps) under different growing conditions; analyze how the endophytic manifestations frequency and intensity are affected by different conditions; investigate the changes to occurrence in the endophytic bacterial community due to the variation of culture conditions and micropropagation phase (in vivo = mini-stumps, and in vitro = micro-stumps, elongated and rooted materials). In order to meet these objectives, the research was divided in two parts. In the first (chapter 3) the development, morphophysiological aspects, histochemical and endophytic manifestation were evaluated in the multiplication of the two explants sources from different media and culture conditions. In the second (chapter 4) endophytic bacterial communities were analyzed by PCR-DGGE based on the V6 region of 16S rDNA gene. The results showed that micro-stumps from mega-cuttings had better development regardless of treatment and increased frequency of endophytic events, comparing with the girdling. Endophytic bacterial communities were different between samples in vivo and in vitro, and have changed over the subcultures and the elongated and rooted samples. The differences in the development of micro-stumps can be explained by the totipotentiality inherent to the material, but may also be affected by both the manifestation occurrence and the endophytic bacterial community more or less sensitive to the micropropagation, helping or harming the in vitro development of their hosts. We also highlight that even in an aseptic and environmentally controlled system, the endophytic microorganisms that resisted the whole process of disinfection and cultivation, are not \"asleep\", quite the opposite may change in quantity when your host is subjected to a new cultivation system (in vitro establishment) and a new phase within the micropropagation (multiplication → stretching and enraizamnento), or even along the subcultures. This way, the complex network of relationships of the plant with their endophyte does not cease during the in vitro culture, unlike remains dynamic.

Eucalyptus benthamii tem se mostrado especialmente vantajoso como alternativa ao cultivo em regiões frias, justificando esforços para o estabelecimento de protocolos para sua micropropagação. Porém, as matrizes são preferencialmente selecionadas quando adultas (material apresenta menor competência morfogênica), tornando a micropropagação dependente de maior número de subcultivos e maior tempo para se reverter o material ao rejuvenescimento. Assim, a redução das perdas in vitro tem merecido atenção, como por exemplo, as manifestações endofíticas, que exigem maximização da eficiência da cultura e adequações no protocolo, visando minimizá-las, possibilitando melhorar o entendimento das relações estabelecidas e mantidas entre os endófitos e seu hospedeiro durante a micropropagação. Dessa maneira, foram utilizadas minicepas provenientes de duas fontes de miniestacas coletadas a partir do brotamento de gemas epicórmicas de megaestacas da base da copa e de brotamentos do anelamento da base do tronco, de uma matriz de E. benthamii com 13 anos de idade, estabelecidas em minijardim clonal sob condição de casa de vegetação, com o objetivo de avaliar como se dá a multiplicação, sob diferentes condições de cultivo, das duas fontes de explantes (minicepas); analisar se a frequência e intensidade das manifestações endofíticas são afetadas pelas diferentes condições de cultivo; investigar a ocorrência de alterações na comunidade bacteriana endofítica devido à alteração das condições de cultivo e fase da micropropagação (in vivo = minicepas, e in vitro = microcepas, material alongado e enraizado). Visando atender estes objetivos, a pesquisa se dividiu em duas partes. Na primeira (capitulo 3) o desenvolvimento, os aspectos morfofisiológicos, histoquímicos e a manifestação endofítica foram avaliados na multiplicação das duas fontes de explante sob diferentes meios e condições de cultivo. Na segunda (capítulo 4) as comunidades bacterianas endofíticas foram analisadas por meio de PCR-DGGE, baseada na região V6 do gene 16S DNAr. Os resultados mostraram que as microcepas provenientes de megaestaca tiveram melhor desenvolvimento independentemente do tratamento e maior frequência de manifestações endofíticas, comparando-se com as de anelamento. As comunidades bacterinas endofíticas foram distintas entre as amostras in vivo e in vitro, e se alteraram ao longo dos subcultivos e nas amostras alongadas e enraizadas. As diferenças existentes no desenvolvimento das microcepas podem ser inerentes à totipotencialidade do material, mas também podem ser afetadas, tanto pela ocorrência de manifestação, quanto pela comunidade bacteriana endofítica mais ou menos sensível ao processo de micropropagação, auxiliando ou prejudicando o desenvolvimento in vitro de seus hospedeiros. Cabe destacar, ainda, que mesmo em um sistema asséptico e ambientalmente controlado, os microrganismos endofíticos que resistiram a todo processo de desinfestação e cultivo, não estão \"adormecidos\", muito pelo contrário podem se alterar em quantidade à medida que seu hospedeiro é submetido a um novo sistema de cultivo (introdução) ou uma nova fase dentro da micropropagação (multiplicação → alongamento e enraizamnento) ou, ainda, ao longo dos subcultivos. Sendo assim, a complexa rede de relações das plantas com seus endófitos não cessa durante o cultivo in vitro, ao contrário mantém-se dinâmica. / Eucalyptus benthamii has proven to be especially advantageous as an alternative culture in cold regions, justifying efforts to establish protocols for micropropagation. However, the matrices are preferably selected when adults (material with lower morphogenic efficiency), making micropropagation more dependent of subcultures and too longer to reverse the material to rejuvenation. Thus, reduction of losses in vitro has deserved attention, such for example the endophytic manifestations that require the maximization of efficiency culture and adjustments to the Protocol, in order to minimize them, enabling better understanding of the relations established and maintained between endophytes and its host along micropropagation. For this, mini-stumps were used from two sources of mini-cuttings collected from the epicormic shoots of mega-cuttings from the treetop base and shoots from girdling from the trunk base, both of one E. benthamii matrix with 13 years of age established in clonal mini garden under greenhouse condition, aimed to evaluate how is the multiplication of two sources of explants (mini-stumps) under different growing conditions; analyze how the endophytic manifestations frequency and intensity are affected by different conditions; investigate the changes to occurrence in the endophytic bacterial community due to the variation of culture conditions and micropropagation phase (in vivo = mini-stumps, and in vitro = micro-stumps, elongated and rooted materials). In order to meet these objectives, the research was divided in two parts. In the first (chapter 3) the development, morphophysiological aspects, histochemical and endophytic manifestation were evaluated in the multiplication of the two explants sources from different media and culture conditions. In the second (chapter 4) endophytic bacterial communities were analyzed by PCR-DGGE based on the V6 region of 16S rDNA gene. The results showed that micro-stumps from mega-cuttings had better development regardless of treatment and increased frequency of endophytic events, comparing with the girdling. Endophytic bacterial communities were different between samples in vivo and in vitro, and have changed over the subcultures and the elongated and rooted samples. The differences in the development of micro-stumps can be explained by the totipotentiality inherent to the material, but may also be affected by both the manifestation occurrence and the endophytic bacterial community more or less sensitive to the micropropagation, helping or harming the in vitro development of their hosts. We also highlight that even in an aseptic and environmentally controlled system, the endophytic microorganisms that resisted the whole process of disinfection and cultivation, are not \"asleep\", quite the opposite may change in quantity when your host is subjected to a new cultivation system (in vitro establishment) and a new phase within the micropropagation (multiplication → stretching and enraizamnento), or even along the subcultures. This way, the complex network of relationships of the plant with their endophyte does not cease during the in vitro culture, unlike remains dynamic.