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Previous issue date: 2014-12-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this work was to determine morpho-physiological parameters and to determinate the genomic stability of banana plants produced in Temporary Immersion Bioreactor (TIB), besides analyzing the agronomic behavior of the multiplied plant in the field. Therefore, the work was organized in three chapters, as follows: 1- Maintenance, multiplication and acclimatization of banana plants produced in different in vitro cultivation systems; 2- Organogenic behavior and morpho-anatomical characterization of banana plants multiplied in Semi-Solid (SS) and Temporary Immersion Bioreactor (TIB) systems, and; 3 – Cytometric evaluation, morphological and field production of banana plants from plantlets produced in TIB. Initially, banana genotypes were evaluated in vitro under minimal growth conditions, where concentrations of culture medium full and half‐strength MS medium) and two temperatures (20 e 25 °C) were tested. After seven months, the material was evalued and the shoots multiplied in different culture systems, acclimatized. For the multiplication, two systems were evaluated and after, the plants were rooted, then, the plants were acclimatized and evaluated for survival and growthIn all conditions, the plants were evaluated anatomically to better characterize the effects of different treatments and environments on plant development. Finally, at the end of the in vitro propagation process, the plants from TIB were established in the field and evaluated with conventionally produced plants (clump division) during two production cycles. In parallel determinations of nuclear DNA content of the plants were also performed by flow cytometry, , with views to detect possible somaclonal variations of the. It was found that the best maintenance condition of the shoots under in vitro conditions was in full strength MS medium at 20 ºC. After the storage period, the multiplication rates reached values between 1.1 and 2.5 shoots per explant. When SS and TIB systems were compared, It was observed that plants produced in TIB presented higher growth, but, lower multiplication rates than those of the SS system. In general, the in vitro rooting was 100% for both culture systems, and the plant survival in greenhouse reached levels above 70%, with differences between cultivation systems. Morpho-anatomically few differences were observed between plants from TIB or SS systems,, although during acclimatization, increments in the epicuticular wax layer, stomatal density, epidermal thickness and hypodermis in the adaxial face, besides differences between the parenchyma tissues had been characteristic for the plants from both culture systems. Finally, when the plants produced in TIB were evaluated in field, it was found that they presented agronomic behavior similar to those conventionally propagated , without significant changes in nuclear DNA content, neither visual morphological abnormalities that could characterize some type of somaclonal variation. With this work it is possible to conclude that: i) banana plants can be maintained under in vitro minimal growth conditions, before being used for propagating purposes; ii) The TIB provide lower multiplication rates than SS system, althought it can be recommended to be used to lengthen or promote the rooting of shoots in cultivation; iii) Plants produced in TIB present morpho-anatomical characteristics similar to the ones produced in SS system, and; iv) Under field conditions, plantlets produced from TIB have similar agronomic performance to those produzed byconvencional propagation. / Este trabalho teve por objetivo determinar parâmetros morfo-fisiológicos e avaliar a estabilidade genômica de plantas de bananeiras produzidas em Biorreator de Imersão Temporária (BIT), além de analisar o comportamento agronômico em campo dos genótipos multiplicados. Para tanto, o trabalho foi dividido em três capítulos, como segue: 1- Manutenção, multiplicação e aclimatização de bananeiras produzidas em diferentes sistemas de cultivo in vitro; 2- Comportamento organogênico e caracterização morfo-anatômica de plantas de bananeiras multiplicadas em sistema Semi-Sólido (SS) e Biorreator de Imersão Temporária (BIT) e; 3 – Avaliação citométrica, morfológica e de produção em campo de bananeiras produzidas em Biorreator de Imersão Temporária. Inicialmente genótipos de bananeira foram avaliados quanto a capacidade de serem mantidos in vitro sob condições de crescimento mínimo, onde concentrações do meio de cultura (MS pleno e ½ MS) e duas temperaturas da câmara de crescimento (20 e 25 °C) foram testadas. Após sete meses, o material foi avaliado e as brotações multiplicadas em diferentes sistemas de cultivo, aclimatizadas e levadas para plantio e monitoramento em campo. Para a etapa de multiplicação, dois sistemas foram testados. Após replicadas e determinadas as taxas de multiplicação as plantas foram então enraizadas, sendo determinados seus padrões de crescimento e desenvolvimento. Uma vez avaliadas, as plantas foram aclimatizadas e avaliadas quanto ao crescimento e sobrevivência. Em todas as condições, as plantas também foram avaliadas anatomicamente por microscopia de luz e de varredura para melhor caracterizar os efeitos dos diferentes tratamentos e ambientes sobre o desenvolvimento das plantas. Por fim, ao final de todo o processo de propagação in vitro, as plantas do sistema BIT foram plantadas em campo e avaliadas durante dois ciclos de produção, quanto ao seu comportamento morfo-agronômico, com plantas produzidas convencionalmente (divisão de touceiras). Paralelamente a este experimento, também foram realizadas quantificações no conteúdo do DNA nuclear das plantas, por meio de análises por citometria de fluxo, além de avaliações visuais, com vistas a detectar possíveis alterações somaclonais nas plantas em estudos. De maneira geral, verificou-se que a melhor condição de manutenção das plantas foi quando estas foram mantidas sob meio de cultura de MS à 20ºC. Sob multiplicação, após o período de conservação, obtiveram-se taxas de multiplicação do material entre 1,1 e 2,5 brotos/explante, sendo que quando os sistemas SS e BIT foram comparados, verificaram-se que as plantas em BIT apresentam maior crescimento, mas menores taxas de multiplicação do que àquelas do sistema SS. De maneira geral, o índice de enraizamento in vitro das plantas foi de 100%, em ambos os sistemas de cultivo e a sobrevivência das plantas em casa de vegetação alcançou índices superiores a 70%, com diferenças quanto ao sistema de cultivo utilizado. Morfo-anatomicamente observaram-se poucas diferenças das plantas quando estas foram avaliadas nos diferentes sistemas de cultivo, embora durante a aclimatização, incrementos na camada de cêra epicuticular, densidade estomática, espessura da epiderme e hipoderme na face adaxial, além de diferenças entre os tecidos parenquimáticos tenham sido característicos para as plantas originadas em ambos os sistemas de cultivo (SS e BIT). Por fim, quando as plantas produzidas em sistema BIT foram avaliadas em campo, verificou-se que, de modo geral, estas apresentaram comportamento agronômico semelhante àquelas propagadas convencionalmente, sem variações significativas no conteúdo de DNA nuclear, nem anomalias morfológicas visuais que pudessem caracterizar algum tipo de variação somaclonal nas plantas. Conclui-se com este trabalho que: i) genótipos de bananeiras podem ser mantidos in vitro em condições de crescimento mínimo, antes de serem utilizados para fins de propagação; ii) O sistema de cultivo BIT proporciona menores taxas de multiplicação do que sistemas SS e são mais indicados para serem utilizados durante as fases de alongamento/enraizamento de plantas de bananeira in vitro; iii) Plantas produzidas em sistema BIT apresentam características morfo-anatômicas semelhantes àquelas produzidas em sistemas SS, e; iv) Em condições de campo, o uso de plantas produzidas em sistema BIT apresentam comportamento semelhantes à plantas produzidas convencionalmente, incluindo aspectos relacionados à produção e produtividade.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:http://localhost:tede/5973 |
| Date | 04 December 2014 |
| Creators | Oliveira, Janiffe Peres de, 68-99233-2062 |
| Contributors | ppgbiotec@ufam.edu.br, Pereira, Jonny Everson Scherwinsk |
| Publisher | Universidade Federal do Amazonas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, UFAM, Brasil, Instituto de Ciências Biológicas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM, instname:Universidade Federal do Amazonas, instacron:UFAM |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 32215883775770440, 600, 500, 461231695918095045 |
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