Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-01-02T17:52:55Z No. of bitstreams: 1 alinemysticadeoliveira.pdf: 2061292 bytes, checksum: 2d8b57d488eb4fd1c2f903716092779b (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2017-01-31T10:20:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alinemysticadeoliveira.pdf: 2061292 bytes, checksum: 2d8b57d488eb4fd1c2f903716092779b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T10:20:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alinemysticadeoliveira.pdf: 2061292 bytes, checksum: 2d8b57d488eb4fd1c2f903716092779b (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / A família Bromeliaceae apresenta distribuição essencialmente neotropical, contando com 52 gêneros que abrangem 3.320 espécies. Das espécies de bromélias, 34% são exclusivas da Mata Atlântica, sendo que Portea petropolitana e Billbergia horrida se enquadram nessa categoria. O acelerado processo de destruição dos ecossistemas, somado ao extrativismo predatório, tem levado a reduções drásticas nas populações. Apesar de sua importância ecológica, medicinal e ornamental, a realização de pesquisas fisiológicas com bromélias ainda é rara. A cultura de tecidos apresenta-se como uma alternativa bastante atrativa para a conservação de espécies ameaçadas, possibilitando a obenção de taxas elevadas de multiplicação a partir de diferentes explantes. Visando promover a conservação in vitro de plantas de Billbergia horrida, Portea petropolitana e Tillandsia polystachia assim como a multiplicação em larga escala, este estudo teve por objetivos o estabelecimento de protocolos eficientes de multiplicação utilizando diferentes reguladores de crescimento (BAP, CIN, TDZ e GA3) buscando identificar as concentrações ideais dos mesmos para o cultivo de cada uma das espécies. O tratamento que promoveu as maiores taxas de multiplicação in vitro de P. petropolitana foi o suplementado com BAP a 7,5 μM. As maiores taxas de enraizamento foram observadas no tratamento suplementado com 5 μM de GA3. Para B. horrida o tratamento que promoveu as maiores taxas de propagação in vitro foi o suplementado com BAP a 2,5 μM. Plântulas com maior número de raízes foram obtidas em resposta à suplementação do meio de cultura com GA3 a 2,5 μM. O tratamento que promoveu a melhor taxa de propagação in vitro de T. polystachia foi o suplementado com BAP a 2,5 μM. Um maior número de raízes foi obtido em resposta ao GA3 a 10 μM. Plântulas das três espécies foram eficientemente aclimatizadas ex vitro. Devido à presença do O2 na atmosfera terrestre, a formação de espécies reativas de oxigênio (EROs) é um processo inevitável em eventos metabólicos essenciais como a fotossíntese e a respiração. Os sistemas de defesa que promovem a eliminação das EROs envolvem mecanismos enzimáticos e não enzimáticos. Embora alguns estudos tenham investigado a separação funcional existente ao longo das folhas de bromélias epífitas com tanque, alguns deles inclusive envolvendo enzimas essenciais ao metabolismo vegetal, pesquisas relacionando os sistemas enzimáticos e isoenzimáticos antioxidativos nas diferentes regiões das folhas de bromélias inexistem até o momento. No presente estudo, em plantas mantidas em condições de campo, foram avaliadas as atividades enzimáticas brutas e os perfis isoenzimáticos das enzimas catalase (CAT), peroxidase (POD) e superóxido dismutase (SOD) em diferentes regiões das folhas (apical, mediana e basal) de Portea Petropolitana e Billbergia horrida, assim como em diferentes estratos de altura de um forófito (inferior, mediano e superior) em Tillandsia polystachia. Padrões específicos de expressão das isoenzimas SOD e POD foram observados nas diferentes porções das folhas de P. petropolitana. A atividade da CAT não foi detectada em nenhuma das porções das folhas das três espécies. O maior número de isoformas da SOD e a maior intensidade da isoforma da POD, observados na região apical das folhas de P. petropolitana, estão, aparentemente, relacionados à atividade metabólica mais intensa resultante da maior atividade fotossintética e do nível de maturidade dessa porção da folha. Esses resultados foram corroborados pelas maiores atividades dessas enzimas também observadas na porção apical das folhas por meio de métodos espectrofotométricos. A região apical da folha é o principal sítio de assimilação fotossintética e de biossíntese de parede celular e lignina nas bromélias, envolvendo processos metabólicos normalmente relacionados à geração de EROs. Nos estudos de eletroforese realizados com B. horrida um mesmo padrão de isoformas da SOD foi observado em todas as regiões foliares avaliadas. Todavia, para a POD, diferentes padrões de intensidade na expressão isoenzimática foram detectados nas diferentes partes da folha. A maior intensidade das isoformas da POD observada na região apical das folhas também parece estar relacionada à maior maturidade fisiológica dessa região, resultado corroborado pela atividade enzimática mais intensa observada para essa enzima na análise espectrofotométrica realizada com materiais provenientes da região apical da folha. Durante a senescência foliar, as PODs, juntamente com outras enzimas, estão envolvidas na biossíntese de parede celular e de lignina, através de mecanismos que envolvem a produção e o acúmulo de EROs. Em T. polystachia, um mesmo padrão de isoenzimas da SOD foi observado nos diferentes estratos do forófito. Nessa espécie, a atividade da POD não foi observada nas análises de eletroforese, embora tenha sido detectada por espectrofotometria, especialmente nas posições medianas e mais elevados do forófito. Na análise espectrofotométrica, as atividades das CATs e das SODs mostraram padrões de expressão similares, com valores mais elevados encontrados nas posições mais baixas e mais elevadas do forófito. Esses resultados revelaram a ocorrência de variação na atividade enzimática em plantas de T. polystachia em resposta à posição (altura) no forófito. O teor de proteínas também seguiu o mesmo padrão em resposta ao estrato de localização das plantas no forófito. Os resultados encontrados no presente estudo permitem concluir que, para as três espécies estudadas, o BAP foi o regulador de crescimento que promoveu as maiores taxas de multiplicação in vitro, sendo o GA3 o regulador de crescimento que possibilitou a obtenção de plântulas enraizadas e prontas para a fase de aclimatização. As três espécies de bromélias estudadas foram eficientemente aclimatizadas após três meses de cultivo in vitro. O perfil de expressão das isoenzimas da SOD e da POD variou conforme as regiões das folhas em P. petropolitana. Em B. horrida, a SOD exibiu o mesmo padrão de isoformas em todas as regiões foliares, embora diferentes padrões de intensidade na expressão isoenzimática da POD tenham sido detectados. Em T. polystachia, a SOD exibiu o mesmo perfil de isoenzimas nos diferentes estratos do forófito. Esses resultados são os primeiros relatos sobre a variação espacial da atividade enzimática antioxidativa e da expressão isoenzimática em folhas de espécies de bromélias. / Bromeliaceae has essentially neotropical distribution, with 52 genera covering 3,320 species. The bromeliad species, 34% are unique to the Atlantic Forest, Portea petropolitana and Billbergia horrida fall into this category. The accelerated process of destruction of ecosystems, coupled with the predatory extraction has led to drastic reductions in populations. Although its ecological importance, medicinal and ornamental, conducting physiological studies with bromeliads is still rare. Tissue culture is presented as a very attractive alternative for the conservation of endangered species, allowing obenção of high multiplication rates from different explants. To promote in vitro conservation Billbergia horrida, Portea petropolitana and Tillandsia polystachia plants as multiplication on a large scale, this study aimed to establish efficient multiplication protocols using different growth regulators (BAP, KIN, TDZ and GA3 ) seeking to identify the optimal concentrations there of for the cultivation of individual species. The treatment produced the greatest in vitro multiplication rates of P. petropolitana was supplemented with BAP at 7.5 uM. The highest rooting rates were observed in the treatment supplemented with 5 uM of GA3. To B. horrida treatment which produced the greatest of in vitro propagation rates was supplemented with 2.5 uM BAP. Seedlings with larger roots were obtained in response to the supplementation of culture medium with GA3 at 2.5 uM. The treatment promoted the best in vitro propagation rate T. polystachia was supplemented with 2.5 uM BAP. A higher number of roots was obtained in response to GA3 10 uM. Seedlings of the three species were efficiently acclimatized ex vitro. Due to the presence of O2 in the atmosphere, the formation of reactive oxygen species (ROS) is an inevitable process in essential metabolic events such as photosynthesis and respiration. Defense systems that promote the elimination of ROS involving enzymatic and non-enzymatic mechanisms. Although some studies have investigated the existing functional compartmentalization along the leaves of epiphytic bromeliad tank, including some involving enzymes essential to plant metabolism, research relating the enzyme systems and antioxidative isozyme in different regions of the bromeliad leaves do not exist yet. In this study, in plants grown under field conditions, gross enzymatic activities and enzyme profiles of catalase enzymes were evaluated (CAT), peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD) in different regions of the leaves (apical, median and basal ) of Portea petropolitana and Billbergia horrida, and in different strata of height of a host tree (lower, middle and higher) in Tillandsia polystachia specific patterns of expression of SOD isoenzymes and POD were observed in different portions of the sheets P. petropolitana. The CAT activity was not detected in any of the portions of the sheets of the three species. The largest number of isoforms of SOD and the greater intensity of isoform of POD, observed in the apical region of P. petropolitana leaves are apparently related to more intense metabolic activity resulting from higher photosynthetic activity and the level of maturity of this portion of the leaf. These results were supported by higher activity of these enzymes also observed in the apical portion of the leaves through spectrophotometric methods. The apical region of the leaf is the primary photosynthetic assimilation site and cell wall biosynthesis and lignin in bromeliads, involving metabolic processes typically related to the generation of ROS. In electrophoresis studies with B. horrida the same pattern of SOD isoforms was observed in all evaluated foliar regions. However, for the POD different intensity patterns in the isozyme expression were detected in different parts of the sheet. The greatest intensity of POD isoforms observed in the apical region of the leaves also seems to be related to increased physiological maturity of the region, a result confirmed by more intense enzymatic activity observed for this enzyme in the spectrophotometric analysis with materials from the apical region of the sheet. During senescence, the pods along with other enzymes, are involved in cell wall biosynthesis and lignin, through mechanisms that envovem the production and accumulation of ROS. In T. polystachia, the same pattern of SOD isoenzymes was observed in different strata of the host tree. In this species, the POD activity was not observed in the electrophoresis analysis, although it has been detected by spectrophotometry, especially in middle positions and higher phorophyte. In the spectrophotometric analysis, the activities of CAT and SODs showed similar patterns of expression, with highest values observed in lower positions and higher phorophyte. These results revealed the occurrence of variation in the enzymatic activity in T. polystachia plants in response to the position (height) in phorophyte. The protein content also followed the same pattern in response to the stratum location of the plants in phorophyte. The results of this study allow us to conclude that, for the three species studied, the BAP was the growth regulator which promoted the highest in vitro multiplication rates, and the GA3 growth regulator which enabled obtaining rooted and ready seedlings for the acclimatization phase. The three species of bromeliads studied were efficiently acclimatized after three months of in vitro culture. The expression profile of the isoenzymes of SOD and POD varied as the regions of the leaves of P. petropolitana. In B. horrida, SOD exhibited the same pattern of isoforms in all foliar regions, although different intensity patterns in the isozyme expression of POD were detected. In T. polystachia, SOD showed the same profile of isozymes in different strata of the host tree. These results are the first reports of the spatial variation of antioxidative enzyme activity and isoenzyme expression in leaves of bromeliads species.

O presente trabalho teve por objetivo desenvolver tecnologia in vitro e associá-la à mutagênese, e avaliar plantas V 5 e V6 quanto aos caracteres agronômicos de produção em área de ocorrência da doença fusariose, visando ao melhoramento genético da pimenta-do-reino para obtenção de plantas tolerantes e/ou resistentes à doença fusariose. A aplicação das técnicas in vitro iniciou-se através da obtenção de plantas doadoras de explantes, a partir de estacas em casa-de-vegetação e, de sementes e embriões zigóticos in vitro. O processo de micropropagação foi desenvolvido a partir de gemas de plantas obtidas in vitro através do estabelecimento de condições adequadas de cultivo em meios de cultura apropriados para multiplicação de gemas, enraizamento e obtenção de "plantlets", e de tipo de substrato para aclimatação e formação de mudas. Após a definição deste processo, gemas de plantas de casa-de-vegetação foram submetidas a diferentes tratamentos de assepsia e as sobreviventes micropropagadas. Seleção in vitro foi estabelecida ao cultivar isolados patogênicos do fungo Fusarium solani f. sp. piperis em meio Czapek-Dox e, através da curva de crescimento foi estabelecido o período de 28 dias de cultivo mais adequado para obtenção de filtrado da cultura do fungo. Diferentes concentrações de filtrado e formas de esterilização foram testadas em meio de cultura de multiplicação de gemas e determinou-se a concentração de 55% do filtrado do fungo (v/v) sob a esterilização por duas autoclavagens, adequada para causar 100% de mortalidade de gemas susceptíveis à doença. Simultaneamente, testes de radiossensitividade foram desenvolvidos através da irradiação gama em gemas in vitro e a dose de 20Gy foi escolhida para indução de mutações. As gemas irradiadas que passaram por vários ciclos de multiplicação e sobreviveram ao agente seletivo, filtrado de cultura do fungo, estão sendo clonadas para serem submetidas à seleção artificial com esporos do fungo em casa-de-vegetação, seleção natural em campo de ocorrência da doença e avaliação agronômica. Testes indicaram, a concentração de 2x10 6 esporos/ml em suspensão e a aplicação no solo do fungo adequada para seleção em casa-de-vegetação. As plantas V5 e V6 avaliadas em campo quanto a mortalidade e caracteres de produção apresentaram performance semelhante às plantas da cultivar original quanto à média de comprimento de espiga (8,4 cm), peso (4,42g) e número de frutos (40 frutos) por espiga, peso de 100 frutos (10,67g) e rendimento de pimenta preta (> 30%). Entretanto, melhores resultados para a média de produção de pimenta verde (3.290g) e sobrevivência em área de ocorrência da fusariose. As análises por componentes principais e variáveis canônicas apresentaram divergência genética entre as plantas originadas por estacas que sofreram irradiação gama e aquelas da cultivar original. / The purposes of the present work were to develop in vitro technology, associating it with mutagenesis, and to evaluate the V5 and V6 plants based on agronomical characters of production in Fusarium incidence areas, aiming at the genetic improvement of black pepper to obtain tolerant and/or resistant plants to the disease. The use of in vitro techniques started with the production of explant donor plants from greenhouse-grown cuttings and from seeds and in vitro zygotic embryos. The micropropagation process was developed using young shoots of in vitro plants by establishment of proper growing conditions in culture media for multiplication, rooting and production of plantlets, and by determining a suitable substrate type for acclimatization and growing of plantlets. After the process was defined, young shoots obtained from greenhouse grown plants underwent different aseptic treatments and the surviving plantlets were micropropagated. In vitro selection was carried out by cultivating pathogenic isolates of Fusarium solani f. sp. piperis in Czapek-Dox medium and, by using a growing curve, the most suitable growing period (28 days) for obtaining the fungus culture filtrate was defined. Different filtrate concentrations and sterilization techniques were tested in culture medium for young shoot multiplication. A concentration of 55% (v/v) of fungus filtrate under sterilization by double autoclavation was considered adequate to cause 100% mortality of fusariosis susceptible young shoots. Simultaneously, radiosensitivity tests were carried out through gamma irradiation of in vitro young shoots and dose of 20Gy was selected for mutation induction. Irradiated young shoots which underwent several multiplication cycles and survived the selective agent, fungus culture filtrate, are being cloned in order to be submitted to artificial selection with the fungus spores in greenhouse, to natural selection in a disease incidence area and to agronomical evaluation. These tests indicated that the concentration of 2x10 6 spores/ml in suspension and the application of the fungus on soil were appropriate for greenhouse selection. The V5 and V6 plants evaluated in field conditions for mortality and production characters showed similar performance to the original cultivar plants regarding average height (8.4 cm), weight (4.42g) and number of fruits (40 fruits) per spike, weight of 100 fruits (10.67g) and black pepper yield (>30%). However, better results were observed for average green pepper production (3,290g) and survival rates in a fusariosis incidence area. Analyses of principal components and canonic variables evidenced genetic divergence between plants grown from gamma-irradiated cuttings and the original cultivar ones.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:42:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 605973 bytes, checksum: 4eac3cd92bf770506d06979394f9dc48 (MD5) Previous issue date: 2008-02-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / With the objective to establish the in vitro propagation and to evaluate the behavior of tannia varieties, it was applied growth regulators concentrations and cultivation ways of propagation. They were evaluated the number of shoots (NB), length of the aerial part (CPA), length of the longest root (CR), weight of the total fresh matter (MF) and total drought matter (MS). The roots length was stimulated by the 6- benzylaminopurine. The aerial part length had larger growth in the presence naphthalene acetic acid. The cytokinin had influence in the shoots induction, for the BGH/UFV 5932 variety, larger seedlings production were obtained at concentration of 8,88 µM BAP in liquid medium with agitation and semi-solid medium and 6,66 µM BAP for the stationary liquid medium. In the Purple variety, larger seedling production was obtained at the concentration of 6,66 µM BAP in liquid medium with agitation and semi-solid medium and 4,44 µM BAP in stationary liquid medium. In semi-solid medium, the concentration of 2,22 µM BAP induced larger shoot number for the Common variety. In the presence of auxin and cytokinin growth regulators applied in vitro resulted in positive effects in the shoot induction, aerial growth and tannia root system. Larger shoot induction was obtained in the presence of cytokinin. Independent of the cultivation modality, the BGH/UFV 5932 variety had higher potential in generating seedlings. / Com os objetivos de estabelecer a propagação in vitro e avaliar o comportamento de variedades de taioba, foi analisada a ação de concentrações de reguladores de crescimento e modalidades de meios de cultivo. Foram analisados: o número médio de brotações (NB), o comprimento médio da parte aérea (CPA), o comprimento médio da raiz mais longa (CR), o peso médio da matéria fresca total (MF) e matéria seca total (MS). O comprimento das raízes foi estimulado pela citocinina 6-benzilaminopurina. O comprimento da parte aérea teve maior crescimento na presença de ácido naftalenoacético. A citocinina teve influência na indução das brotações, sendo que, na variedade BGH/UFV 5932, maior produção de mudas foi obtida na concentração 8,88 µM de BAP em meio líquido com agitação e meio semi-sólido; e 6,66 µM de BAP em meio líquido estacionário. Na variedade Roxa, maior produção de mudas foi obtida na concentração 6,66 µM de BAP em meio líquido com agitação e meio semisólido; e 4,44 µM de BAP em meio líquido estacionário. Em meio semi-sólido, a concentração de 2,22 µM de BAP induziu maior número de brotação na variedade Comum. Na presença dos reguladores auxina e citocinina in vitro surtem efeitos positivos na indução de brotação, crescimento aéreo e radicular de taioba. Maior indução de brotação é obtida na presença de citocinina. Independente da modalidade de cultivo, a variedade BGH/UFV 5932 tem maior potencial em gerar mudas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Plant tissue culture has shown to be effective in multiplication and conservation of plant genetic resources. The genipap (Genipa americana L.), from the Rubiaceae family stands out for its plurality of uses, either as a forest species, fruit production or in traditional medicine. This study was divided into two parts. The first study investigated the effects of NAA concentrations (0.0, 0.2, 0.4 and 0.6 mg L-1) in combination with 1.0 mg L-1 of BAP in the morphogenesis of genipap zygotic embryos and embryonic axis of Núcleo Bandeirante (NB) access. At 30 days, it was observed that the in vitro regeneration of genipap is possible from the conversion of whole embryos in a medium supplemented with 0.6 mg L-1 NAA. The largest shoot length, number of leaves and roots were obtained in the medium NAA free. The progressive increase in the concentration of NAA induced the formation of compact calli, especially in the embryonic axis segment. Regeneration via direct organogenesis was not observed. The second part aimed to determine the effect of 2,4-D (0.0, 2.0, 4.0, 6.0 and 8.0 mg L-1) for induction of callus from leaf and nodal explants of genipap and characterize the dynamics of kinetics growth. The best induction response occurred at a concentration of 2.0 mg L-1 2,4-D and 1.77 mg L-1 BAP for leaf explants of NB, SA and SAL accesses, with emphasis on access SA who presented a biomass of 0.2223 g after 60 days of cultivation. However, for callus obtained from nodal segments, the response due to 2,4-D was different between the accesses. The fresh weight increase was higher for NB and SA at concentration 4.0 mg L-1 2,4-D and SAL, at 2.0 mg L-1 2,4-D. The kinetics growth was established from the fresh weight of callus at intervals of 10 days. The growth curve of leaf and nodal explants callus showed a linear pattern and only three stages of growth were observed: lag, exponential and linear. Calli of SA nodal segment should be transferred to a new culture medium after 40 days of cultivation. / A cultura de tecidos vegetais tem-se mostrado eficaz na multiplicação e conservação de recursos genéticos vegetais. O jenipapeiro (Genipa americana L.), da família Rubiaceae destaca-se pela sua pluralidade de usos, seja como essência florestal, na produção de frutos ou na medicina tradicional. Esse trabalho foi dividido em duas partes. A primeira objetivou estudar os efeitos das concentrações de ANA (0,0; 0,2; 0,4 e 0,6 mg L-1) em combinação com 1,0 mg L-1 de BAP na morfogênese in vitro de embriões zigóticos inteiros e eixos embrionários de jenipapeiro do acesso Núcleo Bandeirante (NB). Aos 30 dias, observou-se que a regeneração in vitro foi possível a partir da conversão de embriões inteiros em meio MS suplementado com 0,6 mg L-1 de ANA. O maior comprimento da parte aérea, número de folhas e de raízes foram obtidas em meio isento de ANA. O aumento progressivo na concentração de ANA levou a formação de calos compactos, principalmente no segmento eixo embrionário. A regeneração via organogênese direta não foi observada. A segunda parte buscou determinar o efeito do 2,4-D (0,0; 2,0; 4,0; 6,0 e 8,0 mg L-1) na calogênese de explantes foliares e nodais de jenipapeiro e caracterizar a sua dinâmica de crescimento cinético. A melhor resposta de indução ocorreu na concentração de 2,0 mg L-1 de 2,4-D e 1,77 mg L-1 de BAP para os explantes foliares dos acessos Núcleo Bandeirante (NB), Sabinópolis (SA) e Salvaterra (SAL), com destaque para o segundo, que apresentou uma biomassa de 0,2223 g, aos 60 dias de cultivo. No entanto, para calos obtidos a partir de segmentos nodais, a resposta de indução em função do 2,4-D foi diferenciada entre os acessos testados, sendo superior para os acessos NB e SA na concentração de 4,0 mg L-1 de 2,4-D e para o acesso SAL, na de 2,0 mg L-1 de 2,4-D. A cinética de crescimento foi estabelecida a partir da massa fresca dos calos em intervalos de 10 dias. A curva de crescimento de calos de explantes foliar e nodal apresentou um padrão linear, sendo detectada apenas três fases de crescimento: lag, exponencial e linear. Calos do acesso SA obtidos de segmento nodal devem ser transferidos para um novo meio de cultura ao 40º dia de cultivo.

O presente trabalho teve por objetivo desenvolver tecnologia in vitro e associá-la à mutagênese, e avaliar plantas V 5 e V6 quanto aos caracteres agronômicos de produção em área de ocorrência da doença fusariose, visando ao melhoramento genético da pimenta-do-reino para obtenção de plantas tolerantes e/ou resistentes à doença fusariose. A aplicação das técnicas in vitro iniciou-se através da obtenção de plantas doadoras de explantes, a partir de estacas em casa-de-vegetação e, de sementes e embriões zigóticos in vitro. O processo de micropropagação foi desenvolvido a partir de gemas de plantas obtidas in vitro através do estabelecimento de condições adequadas de cultivo em meios de cultura apropriados para multiplicação de gemas, enraizamento e obtenção de "plantlets", e de tipo de substrato para aclimatação e formação de mudas. Após a definição deste processo, gemas de plantas de casa-de-vegetação foram submetidas a diferentes tratamentos de assepsia e as sobreviventes micropropagadas. Seleção in vitro foi estabelecida ao cultivar isolados patogênicos do fungo Fusarium solani f. sp. piperis em meio Czapek-Dox e, através da curva de crescimento foi estabelecido o período de 28 dias de cultivo mais adequado para obtenção de filtrado da cultura do fungo. Diferentes concentrações de filtrado e formas de esterilização foram testadas em meio de cultura de multiplicação de gemas e determinou-se a concentração de 55% do filtrado do fungo (v/v) sob a esterilização por duas autoclavagens, adequada para causar 100% de mortalidade de gemas susceptíveis à doença. Simultaneamente, testes de radiossensitividade foram desenvolvidos através da irradiação gama em gemas in vitro e a dose de 20Gy foi escolhida para indução de mutações. As gemas irradiadas que passaram por vários ciclos de multiplicação e sobreviveram ao agente seletivo, filtrado de cultura do fungo, estão sendo clonadas para serem submetidas à seleção artificial com esporos do fungo em casa-de-vegetação, seleção natural em campo de ocorrência da doença e avaliação agronômica. Testes indicaram, a concentração de 2x10 6 esporos/ml em suspensão e a aplicação no solo do fungo adequada para seleção em casa-de-vegetação. As plantas V5 e V6 avaliadas em campo quanto a mortalidade e caracteres de produção apresentaram performance semelhante às plantas da cultivar original quanto à média de comprimento de espiga (8,4 cm), peso (4,42g) e número de frutos (40 frutos) por espiga, peso de 100 frutos (10,67g) e rendimento de pimenta preta (> 30%). Entretanto, melhores resultados para a média de produção de pimenta verde (3.290g) e sobrevivência em área de ocorrência da fusariose. As análises por componentes principais e variáveis canônicas apresentaram divergência genética entre as plantas originadas por estacas que sofreram irradiação gama e aquelas da cultivar original. / The purposes of the present work were to develop in vitro technology, associating it with mutagenesis, and to evaluate the V5 and V6 plants based on agronomical characters of production in Fusarium incidence areas, aiming at the genetic improvement of black pepper to obtain tolerant and/or resistant plants to the disease. The use of in vitro techniques started with the production of explant donor plants from greenhouse-grown cuttings and from seeds and in vitro zygotic embryos. The micropropagation process was developed using young shoots of in vitro plants by establishment of proper growing conditions in culture media for multiplication, rooting and production of plantlets, and by determining a suitable substrate type for acclimatization and growing of plantlets. After the process was defined, young shoots obtained from greenhouse grown plants underwent different aseptic treatments and the surviving plantlets were micropropagated. In vitro selection was carried out by cultivating pathogenic isolates of Fusarium solani f. sp. piperis in Czapek-Dox medium and, by using a growing curve, the most suitable growing period (28 days) for obtaining the fungus culture filtrate was defined. Different filtrate concentrations and sterilization techniques were tested in culture medium for young shoot multiplication. A concentration of 55% (v/v) of fungus filtrate under sterilization by double autoclavation was considered adequate to cause 100% mortality of fusariosis susceptible young shoots. Simultaneously, radiosensitivity tests were carried out through gamma irradiation of in vitro young shoots and dose of 20Gy was selected for mutation induction. Irradiated young shoots which underwent several multiplication cycles and survived the selective agent, fungus culture filtrate, are being cloned in order to be submitted to artificial selection with the fungus spores in greenhouse, to natural selection in a disease incidence area and to agronomical evaluation. These tests indicated that the concentration of 2x10 6 spores/ml in suspension and the application of the fungus on soil were appropriate for greenhouse selection. The V5 and V6 plants evaluated in field conditions for mortality and production characters showed similar performance to the original cultivar plants regarding average height (8.4 cm), weight (4.42g) and number of fruits (40 fruits) per spike, weight of 100 fruits (10.67g) and black pepper yield (>30%). However, better results were observed for average green pepper production (3,290g) and survival rates in a fusariosis incidence area. Analyses of principal components and canonic variables evidenced genetic divergence between plants grown from gamma-irradiated cuttings and the original cultivar ones.

Abstract Peppermint (Mentha x piperita L.) oil is one of the most popular and widely used essential oils, mostly because of its main components menthol and menthone. Peppermint oil is used for flavouring pharmaceuticals and oral preparations. Corn mint is the richest source of natural menthol. Carvone-scented mint plants, such as spearmint (M. spicata), are rich in carvone and are widely used as spices, and they are cultivated in several countries. Studies were made into the yield and essential oil content of several mint species and the original. The general aim of the work was to examine the optimal conditions for cultivating mint in Northern Finland. The specific aims of the study were (first) to investigate the differences in the oil content for several mint species and (secondly) to compare the effect of various factors such as plant spacing (10, 20 and 30 × 50 cm), liming (0, 4, 8, 12 and 16 tons ha-1), propagation methods (micropropagated and conventionally propagated plants) and harvest date (once at the end of August in comparison with first cut at the beginning of August and second cut in mid September) on the cultivation success, quality and quantity of the plants. The constituents of the essential oil were analysed from leaf samples using GC-MS. Among the peppermints of different origins studied, peppermint of USA and Egypt origin ('Black Mitcham') contain the highest menthol and optimum oil yield. Corn mint and Sachalin mints both had high menthol content. Due to several reasons, such as no significant differences between the different densities and oil composition, markedly higher amount of weeds at 30 × 50 cm than at 10 × 50 and 20 × 50 cm spacing and the high seedling costs and the danger of fungi and disease at a 10 × 50 cm spacing, a plant optimum of 20 × 50 cm spacing is recommended for Northern Ostrobothnia. If the pH value is lower than 6, or levels of Mg and Ca are low, liming at a rate of 4–8 t ha-1 for sandy soils in Finland is recommended in order to achieve higher fresh and oil yields. In the first year, there were no differences in the dry leaf yield of micropropagated and conventionally propagated plants, but the menthol content was significantly higher in conventionally than in micropropagated plants. In the second year, only the dry leaf yield of micropropagated plants was higher than that of their conventionally propagated counterparts. Cutting peppermint only once during full bloom (the end of August) gives the maximum oil yield of good quality. In conclusion, it is possible to achieve as high as or even higher oil quality and dry yield in North Ostrobothnia than it is in central Europe or south Asia. However, this requires observing certain cultivation factors such as having the right type of mint, soil pH, planting density, harvesting time and propagation method In addition, mints must be cultivated in the same place for only two and a maximum for three years.